System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 干涉仪标准镜头的新型吸收薄膜制造技术_技高网

干涉仪标准镜头的新型吸收薄膜制造技术

技术编号:40606370 阅读:21 留言:0更新日期:2024-03-12 22:12
本发明专利技术属于光学薄膜技术领域,具体涉及一种干涉仪标准镜头的新型吸收薄膜,包括由下而上依次设置的基板、第一薄膜、第二薄膜及第三薄膜;所述第一薄膜为低折射率介质膜层L和高折射率介质膜层H层层交替叠放构成的介质膜堆,且第一薄膜和基板接触的膜层是低折射率介质膜层L;所述第二薄膜为金属膜层M,通过改变氧分压来调控其吸收特性;所述第三薄膜为单层低折射率介质减反膜AR。与传统吸收膜的制备技术不同,本发明专利技术提出的吸收薄膜能够实现对入射光能量的衰减调控,很好地应用于干涉仪的高精度检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学薄膜,具体涉及一种干涉仪标准镜头的新型吸收薄膜


技术介绍

1、现如今,高精度的光学元件主要运用在一些高端制造业中,如航空和激光系统等,这就对高精度的面形检测提出了较高的要求。菲索干涉仪作为干涉仪的一种,由于其体积小、操作简单,抗干扰能力强等优点,往往被用来进行高精度的检测。在检测过程中,为了保证采集到的干涉图像的稳定性,必须保证入射光频率的稳定性,因此一般入射光波长选用632.8nm。在整个索菲干涉仪系统中,入射光从光源发出后会经过各个表面发生反射,形成多余的反射光,最终会影响测量精度。为了解决菲索干涉仪测量精度低的问题,需要考虑对光学系统设计时,在干涉仪标准镜头上镀制一层吸收薄膜,实现对光强度的调制作用。

2、目前能实现吸收薄膜的技术途径主要有三种。首先是微结构薄膜,虽然微结构薄膜能实现吸收特性,但其需要精准的刻蚀技术,制备工艺复杂、制备成本高,且对于大口径光学元件而言,微结构薄膜难以实际制备;其次是高吸收黑膜,其制备效果容易受到工艺参数的影响,且应用范围较窄;最后是金属/介质多层组合式薄膜,它不仅可以克服上述两类薄膜的缺点,还具有较高的制备可行性、低廉的制备成本等优势。

3、目前大多数金属/介质吸收膜的设计方法是采用金属基板|(介质/薄层金属)^n/单层介质减反膜|空气和石英基板|厚层金属衬底/(介质/薄层金属)^n/单层减反膜|空气这两种结构。但这两种结构均存在缺陷,首先,使用金属材料作为基底,限制了其作为吸收器的应用范围;其次,介质/金属膜堆结构中金属膜层数量较多,难以对光强进行精确调控;最后,未解决金属选材问题,使用ni或者ti作为吸收性金属,并不能达到这种结构的吸收阈值。

4、有鉴于此,本专利技术提出了一种干涉仪标准镜头的新型吸收薄膜,能够实现入射光能量的衰减调控。


技术实现思路

1、本专利技术的目的就是为了克服金属/介质组合薄膜现有的技术缺陷而提出的一种可调控入射光强度的干涉仪标准镜头的新型吸收薄膜。

2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:

3、一种干涉仪标准镜头的新型吸收薄膜,包括由下而上依次设置的基板、第一薄膜、第二薄膜及第三薄膜;

4、所述第一薄膜为低折射率介质膜层l和高折射率介质膜层h层层交替叠放构成的介质膜堆,且第一薄膜和基板接触的膜层是低折射率介质膜层l;

5、所述第二薄膜为金属膜层m,通过改变氧分压来调控其吸收特性;

6、所述第三薄膜为单层低折射率介质减反膜ar。

7、进一步的,所述基板为融石英。

8、进一步的,所述介质膜堆周期数不小于5。

9、进一步的,所述低折射率介质膜层l的材料为sio2,所述高折射率介质膜层h的材料为tio2。

10、进一步的,所述低折射率介质膜层l及高折射率介质膜层h的膜层厚度选择方法如下:通过传输矩阵法和针式优化算法获得在入射光波长处,使所述膜系结构的光谱强度达到特定强度时的介质厚度作为膜层厚度。

11、进一步的,所述金属膜层m的材料、氧分压及膜层厚度的选择具体为:

12、所述金属薄膜m的材料为cr-ni合金;

13、镀制金属膜层时,通过改变氧气流量得到不同氧含量的金属氧化物,获得基于所选金属材料的膜系结构吸收特性随氧分压变化的吸收图谱,将符合干涉仪标准镜头光谱需求的金属厚度作为膜层厚度。

14、进一步的,所述单层低折射率介质减反膜ar为sio2。

15、进一步的,所述单层低折射率介质减反膜ar的膜层厚度选择方法如下:以吸收膜能满足标准镜头光谱需求为优化目标,获得单层低折射率介质减反膜ar的膜层厚度。

16、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

17、1、方便制备:由于设计得到的吸收薄膜是主要是以规整介质膜系与单层金属膜层的结合,相比较于传统金属/介质交替排列的设计方法,此膜系结构误差敏感度低,即使在1%内的厚度误差下,也能保持优良的光谱特性,使制备可靠性大大提升;

18、2、降低了制备复杂性:镀膜时通过充入不同的氧气量便可调控薄膜的吸收特性,降低了制备复杂性,减小了更多不可控因素,有效地提高了制备可行性。

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【技术保护点】

1.一种干涉仪标准镜头的新型吸收薄膜,其特征在于,包括由下而上依次设置的基板(1)、第一薄膜(2)、第二薄膜(3)及第三薄膜(4);

2.根据权利要求1所述的干涉仪标准镜头的新型吸收薄膜,其特征在于,所述基板(1)为融石英。

3.根据权利要求1所述的干涉仪标准镜头的新型吸收薄膜,其特征在于,所述介质膜堆周期数不小于5。

4.根据权利要求1所述的干涉仪标准镜头的新型吸收薄膜,其特征在于,所述低折射率介质膜层L的材料为SiO2,所述高折射率介质膜层H的材料为TiO2。

5.根据权利要求1所述的干涉仪标准镜头的新型吸收薄膜,其特征在于,所述低折射率介质膜层L及高折射率介质膜层H的膜层厚度选择方法如下:通过传输矩阵法和针式优化算法获得在入射光波长处,使所述膜系结构的光谱强度达到特定强度时的介质厚度作为膜层厚度。

6.根据权利要求1所述的干涉仪标准镜头的新型吸收薄膜,其特征在于,所述金属膜层M的材料、氧分压及膜层厚度的选择具体为:

7.根据权利要求1所述的干涉仪标准镜头的新型吸收薄膜,其特征在于,所述单层低折射率介质减反膜AR为SiO2。

8.根据权利要求1所述的干涉仪标准镜头的新型吸收薄膜,其特征在于,所述单层低折射率介质减反膜AR的膜层厚度选择方法如下:以吸收膜能满足标准镜头光谱需求为优化目标,获得单层低折射率介质减反膜AR的膜层厚度。

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【技术特征摘要】

1.一种干涉仪标准镜头的新型吸收薄膜,其特征在于,包括由下而上依次设置的基板(1)、第一薄膜(2)、第二薄膜(3)及第三薄膜(4);

2.根据权利要求1所述的干涉仪标准镜头的新型吸收薄膜,其特征在于,所述基板(1)为融石英。

3.根据权利要求1所述的干涉仪标准镜头的新型吸收薄膜,其特征在于,所述介质膜堆周期数不小于5。

4.根据权利要求1所述的干涉仪标准镜头的新型吸收薄膜,其特征在于,所述低折射率介质膜层l的材料为sio2,所述高折射率介质膜层h的材料为tio2。

5.根据权利要求1所述的干涉仪标准镜头的新型吸收薄膜,其特征在于,所述低折射率介质膜层l及高折射率...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹健莫海亮申吉姚隐峰樊雨娆
申请(专利权)人:上海现代先进超精密制造中心有限公司
类型:发明
国别省市:

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