[发明专利]中红外集成双通道滤光片的制备方法

说明书

本发明为一种中红外集成双通道滤光片的制备方法，其克服了现有技术中光谱仪微型化程度得不到保证以及不能实现任意光谱或者大范围光谱分光的问题，本发明能够完成任意光谱或大范围光谱的分光，微型化与集成化程度更高。本发明包括以下步骤：S1、基片清洗后，先在基片背表面镀制3‑5μm中红外增透膜；S2、在基片前表面进行第一次光刻构图；S3、沉积第一通道滤光片薄膜；S4、通过剥离工艺将光刻胶及胶上薄膜去除，得到单通道滤光片；S5、在基片前表面进行第二次对准光刻；S6、沉积第二通道滤光片薄膜；S7、进行第二次剥离工艺将光刻胶及胶上薄膜去除，得到中红外集成双通道滤光片。

技术领域：

本发明属于光学薄膜与微纳制造技术领域，涉及一种中红外集成双通道滤光片的制备方法。

背景技术：

多光谱遥感技术广泛应用于气象观测、资源考察、地图测绘、环境监测与军事勘察等各个领域。受益于集成光学、电子技术与MEMS技术的发展，多光谱遥感技术正在向集成化、微型化与光谱通道更多的方向发展。而分光技术的发展直接影响着光谱仪的光谱范围、分辨率、体积与重量。传统的分光方式比如多相机分光、转轮式结构分光、光栅分光与棱镜分光，这些方法不仅扫描速率低，并且需要引入额外的机械装置，使光谱仪无法实现微型化。多通道滤光片是从上世纪80年代开始出现的一种遥感分光技术。这类分光技术将多通道滤光片放置在单一传感器的焦平面上，可以一次性获得多个波长范围的图像信息。基于这类多通道滤光片的光谱仪结构紧凑，读出效率特别高，可以大大提高光谱仪的稳定性与光学效率。

近年来苏州晶鼎鑫光电科技有限公司通过机械掩膜工艺和光学高真空蒸镀工艺在一块完整的基片上设置多处光学滤光片膜层，以形成多个光学通道(见专利CN107703574A)。该技术能使膜系完全独立的滤光片集成于同一基片，实现任意光谱的分光。但由于机械掩膜板厚度太厚，在薄膜镀制过程中会造成严重的阴影效应，使光学通道之间的接缝过大，微型化程度得不到保证。中国科学院长春光学精密机械与物理研究所在多通道F-P滤光片制备过程中，采用聚焦离子束刻蚀的方法而达到仅需一次刻蚀就能集成多个通道(见专利CN109655955A)。该技术能够达到较高的接缝精度，集成化与微型化能够得到保证。但该技术通过刻蚀F-P腔层，得到不同厚度的F-P腔，进行光谱跨度较小的分光，因此利用该技术不能实现任意光谱或者大范围光谱分光。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种中红外集成双通道滤光片的制备方法，其克服了现有技术中光谱仪微型化程度得不到保证以及不能实现任意光谱或者大范围光谱分光的问题，本发明能够完成任意光谱或大范围光谱的分光，微型化与集成化程度更高。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种中红外集成双通道滤光片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、基片清洗后，先在基片背表面镀制3-5μm中红外增透膜；

S2、在基片前表面进行第一次光刻构图；

S3、沉积第一通道滤光片薄膜；

S4、通过剥离工艺将光刻胶及胶上薄膜去除，得到单通道滤光片；

S5、在基片前表面进行第二次对准光刻；

S6、沉积第二通道滤光片薄膜；

S7、进行第二次剥离工艺将光刻胶及胶上薄膜去除，得到中红外集成双通道滤光片。

包括以下步骤：

S0：确定所述3-5μm增透膜、第一通道F-P滤光片、第二通道F-P滤光片所需的镀膜材料以及对应的膜系结构；

S1、3-5μm增透膜的镀制：基片清洗后，先在硅片背表面镀制3-5μm增透膜；