3.2~3.8μm和4.9~5.4μm红外双色滤光片的研制

双色滤光片在其任意一个几何位置上,均能够有效透过两个精确控制的光谱通道,它可以提升光学探测装置对目标的识别能力。本文选用单晶Ge作为基片,Ge和ZnSe分别作为高低折射率膜层材料,研制了一种包含3.2~3.8μm(通道1)和4.9~5.4μm(通道2)两个通道的红外双色滤光片。在高真空中以热蒸发的方式镀制了滤光片的光学膜层,采用单波长的极值百分比光学监控(POEM)方法控制膜层的光学厚度。在100 K低温下,通道1的平均透射率为94.2%,顶部波纹幅度为5.7%;通道2的平均透射率为96.5%,顶部波纹幅度为0.6%。在两个通道之间(4.0~4.7μm)的截止区域内,平均透射率小于0.16%。该红外双色滤光片具有良好的光学稳定性,有利于高速运动目标的识别。

双色滤光片光刻剥离技术研究

文中利用聚酰亚胺高聚物的耐温性和高粘度性,巧妙地和光刻胶结合,解决了厚膜镀制中光刻胶炭化难以剥离的问题;利用聚酰亚胺在碱性显影液中有很好的可溶性,优化了光刻胶和聚酰亚胺的厚度比,得到了好的工艺参数和易于剥离的面形,解决了小图形光刻剥离的难题。

基于组合Fabry-Perot膜系的中波红外双色滤光片设计

双色滤光片的膜系设计方法有多种，如自动优化设计、缓冲层和组合膜系设计、加厚间隔层的Fabry-Perot（F-P）膜系、双峰结构F-P膜系的多次重复，以及具有分形结构的F-P膜系设计等方法。但它们在特定通道带宽和通道间距要求的膜系设计中，或者在膜系的工艺可实施性方面存在一定的局限性。运用目标光谱拟合优化后的两个具有增透带的F-P膜系相组合的设计方法，有效解决了较宽通道带宽和较大通道间距的双色滤光片的设计问题。采用Ge和SiO两种材料，利用有限的38层薄膜，在中波红外波段设计出了波形良好的双色滤光片，其两个通道的相对带宽均为9％，两个通道中心波长位置比可以在1．4～5．0的范围内进行调整，通带边缘陡度不大于2．0％。这种膜系结构的双色滤光片具有通带宽度和位置方便调控的特点，并有较强的可实施性。