线性渐变滤光片简介

2020-02-13

线性渐变滤光片(LVOF)是继棱镜、光栅以及近期发展的多种分光元件之后发展起来的一种新型分光元件,它与棱镜、光栅等传统的分光元件相比具有体积小、通带多、通带位置可以任意设计等优点。
 

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由于线性渐变滤光片可与CCD/CMOS探测器列阵结合共同构成可识别光谱的探测器,大大简化分光系统,提高仪器的可靠性、稳定性和光学效率,受到越来越多的关注。以线性渐变滤光片为核心分光元件的光谱仪已经成功应用到航天航空、野外探测、大气监测、食品安全检测、生物流体分析和多/高/超光谱成像等多个领域。
在离子束出射窗口和待加工样片之间,垂直于离子束出射方向放置开有三角形窗口的挡板,离子束刻蚀时,样片以某一恒定速率来回运动,经过一定的刻蚀次数后,获得垂直于样品运动方向上的厚度差异,最终获得设计的楔形间隔层。


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线性渐变滤光片制备的完整工艺流程如图。首先,在K9基底上进行第一次镀膜,将下层膜系和中间谐振腔层镀好;其次,按上述方法对中间层进行刻蚀,获得具有一定楔角的楔形谐振腔层;最后,配合第二次镀膜,即可完成线性渐变滤光片的制备。

滤光片采用了尺寸为80 mm X 10 mm 的K9基片。首先需要完成下层反射膜系以及中间谐振腔层的镀制。其中反射膜系我们通常采用系数较大,光学性质较稳定的金属作为金属膜材料。在紫外区常用的金属薄材料是铝,在可见光区常用铝和银,在红外区常用金、银和铜,此外,铬和铂也常作一些特种薄膜的膜料。由于铝、银、铜等材料在空气中很容易氧化而降低性能,所以必须用电介质膜加以保护。常用的保护膜材料有一氧化硅、氟化镁、二氧化硅、三氧化二铝等。


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