[发明专利]一种用于传感器的中远红外滤光片及制备方法

说明书

本发明提供了一种用于传感器的中远红外滤光片及其制备方法，包括基板、第一膜堆和第二膜堆，所述第一膜堆沉积在基板上表面，所述第二膜堆沉积在基板下表面，膜系设计结构为G|0.5HL0.5H|^L Air；其中G为双抛片单晶硅基板，H表示为一个λ/4光学厚度的高折射率材料层,L表示为一个λ/4光学厚度的低折射率材料层，“^”可以为奇数或偶数，Air为空气，所述膜系设计结构通过相互交替叠合的高折射率材料层H为Ge和低折射率材料层为ZnS镀制而成，本发明通过以单晶硅为基板进行双面镀膜堆，对波长0.4μm‑5μm范围内的红外光进行截止，5.5μm‑14μm波段范围内红外进行透过的Longpass Filters。

技术领域

本发明涉及光学镀膜技术领域，尤其是指一种用于传感器的中远红外滤光片及制备方法。

背景技术

Longpass Filters是传感器的重要组成部分，是限制传感器性能的关键窗口，而红外滤光片在传感器中起到了至关重要的作用，其性能优劣势直接影响到传感器工作的灵敏度、准确度。红外滤光片性能的关键在于膜系设计，滤光片在传感器中起到至关重要的作用，过滤掉杂散光波段的能量，只让特定有效波段的光通过。大气中的水汽、二氧化碳等对特定波长的红外光有强烈的吸收作用，如果被热电堆传感器接收到这些辐射能量，会很容易受到大气成分浓度的干扰，从而影响传感器的输出结果。滤光片在小于5μm的波段透过率很低，因此大气中水汽、二氧化碳等吸收波段会被滤除掉，使得温度传感器不会受干扰。在大于5μm的波段，特别是生命光线对应的9-14μm波段，具有高透过率，以传感器具有更高的灵明度。对用于测试远红外波段物体温度的仪器称为远红外测温仪，物体的红外辐射特性与其表明温度有着十分密度的关系，因此通过对物体自身辐射红外能量的精确测量便能准确的测定物体表面温度。红外测温探测仪的作用就是收集物体发射的红外线，本身不会发射出任何有害的辐射，所以对物体是完全无害的。但是现有技术提供的5.5微米前截止的红外Longpass Filters，其信噪比低，精度差，不能满足现有市场的发展需求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明目的在于提供一种用于传感器的中远红外滤光片，通过以单晶硅为基板进行双面镀膜堆，对波长0.4μm-5μm范围内的红外光进行截止，5.5μm-14μm波段范围内红外进行透过的Longpass Filters。为实现上述之目的，本发明采取如下技术方案：

(二)技术方案

一种用于传感器的中远红外滤光片，包括基板、第一膜堆和第二膜堆，所述第一膜堆沉积在基板上表面，所述第二膜堆沉积在基板下表面，膜系设计结构为G|0.5HL0.5H|^LAir,其中G为双抛片单晶硅基板，H表示为一个λ/4光学厚度的高折射率材料层,L表示为一个λ/4光学厚度的低折射率材料层，“^”可以为奇数或偶数，Air为空气，所述膜系设计结构通过相互交替叠合的高折射率材料层H和低折射率材料层L镀制而成，所述第一膜堆结构为G/1.281H 1.560L 0.969H 1.761L 0.975H 2.075L 0.823H 2.056L 0.703H 5.301L1.734H 5.531L 2.883H 4.425L 2.661H 5.934L 2.778H 4.560L 3.281H 2.560L 3.281H10.560L/Air,所述第二膜堆结构为G/0.918H 1.450L 1.721H 1.181L 1.641H 2.025L2.263H 2.426L 1.313H 2.201L 1.424H 2.961L 1.312H 2.411L 1.251H 2.294L 1.268H2.240L 3.671H 1.460L 4.361H 1.434L 3.438H 1.660L 2.211H 2.860L 2.181H 3.160L2.183H 11.160L/Air，其中H和L前的数字为膜系膜层的厚度比例系数，所述高折射率材料层H为Ge，高折射率材料层H厚度为0.1μm-0.5μm，所述低折射率材料层L为ZnS,低折射率材料层L厚度为0.1μm-1.5μm。

一种用于传感器的中远红外滤光片的制备方法，包括以下步骤