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窄帶濾光片和截止濾光片的制作工藝有哪些不同?瑞研光學(xué)

點擊次數(shù):1218 更新時間:2024-12-20
窄帶濾光片和截止濾光片的制作工藝存在多方面不同,以下是詳細(xì)介紹:

鍍膜材料選擇


  • 窄帶濾光片:通常需尋找高折射率且低消光系數(shù)的鍍膜材料,如二氧化鈦、五氧化三鈦等具有高折射率的材料,以實現(xiàn)對特定窄波段光的精確控制134.

  • 截止濾光片:材料選擇較為多樣,根據(jù)截止波長范圍和具體應(yīng)用有所不同。如紅外截止濾光片常使用稀土金屬化合物,像鉺、鐿等,可有效阻擋紅外光;對于可見光截止濾光片,也會用到一些金屬氧化物和有機(jī)染料等材料578.

膜系設(shè)計


  • 窄帶濾光片:膜系結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,一般由數(shù)十層甚至上百層不同折射率和厚度的薄膜組成,通過精確控制各膜層的厚度和折射率,利用光的干涉原理實現(xiàn)窄帶透過特性 。例如,采用法布里 - 帕羅腔堆疊的方式進(jìn)行設(shè)計,使中心波長處的光干涉相長,而其他波長的光干涉相消346.

  • 截止濾光片:設(shè)計重點在于實現(xiàn)特定波長范圍的截止,膜系結(jié)構(gòu)相對簡單。比如長波截止濾光片,通過設(shè)計多層膜,使短波長的光透過,長波長的光在膜層間反射和吸收而截止。對于吸收型截止濾光片,主要依靠材料本身對特定波長光的吸收特性來實現(xiàn)截止,膜系設(shè)計相對更側(cè)重于材料的選擇和吸收層的優(yōu)化257.

鍍膜技術(shù)


  • 窄帶濾光片:常用的鍍膜技術(shù)有離子束濺射和電子束蒸發(fā)等。這些方法能夠在高真空環(huán)境下精確控制每層薄膜的厚度和折射率,保證膜層的均勻性和一致性,從而實現(xiàn)窄帶濾光片的高精度光譜特性,但設(shè)備成本較高、鍍膜速率相對較慢46.

  • 截止濾光片:可采用真空蒸發(fā)、磁控濺射、化學(xué)氣相沉積等多種鍍膜技術(shù)。真空蒸發(fā)適用于金屬氧化物和稀土金屬化合物等材料的沉積;磁控濺射則適用于涂覆均勻性要求較高的光學(xué)薄膜;化學(xué)氣相沉積常用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的薄膜沉積57.

制作流程及監(jiān)控


  • 窄帶濾光片:制作流程包括基底清洗、鍍膜材料準(zhǔn)備、膜系設(shè)計與優(yōu)化、高精度鍍膜以及嚴(yán)格的質(zhì)量檢測等環(huán)節(jié)。在鍍膜過程中,需要精確控制膜層厚度和折射率,常采用光控監(jiān)控和石英晶體監(jiān)控等方法實時監(jiān)測膜層生長情況,確保膜層厚度和性能符合設(shè)計要求146.

  • 截止濾光片:首先要進(jìn)行基材的準(zhǔn)備,如切割、拋光等處理,以確保表面光滑平整,便于后續(xù)的鍍膜。然后進(jìn)行涂層沉積,根據(jù)不同的鍍膜技術(shù)和材料選擇合適的工藝參數(shù)。在薄膜設(shè)計階段,使用光學(xué)設(shè)計軟件進(jìn)行模擬和優(yōu)化。制作過程中對膜層厚度和均勻性的監(jiān)控要求相對較低,主要通過光譜測試等手段對成品進(jìn)行質(zhì)量檢測,驗證其在截止波長范圍內(nèi)的性能57.


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