一种紫外带通滤光片的制作方法

1.本实用新型属于滤光片制备技术领域，具体涉及一种紫外带通滤光片。


背景技术：

2.在200nm-300nm这一波段通常被称为深紫外波段，这一波段的光被广泛应用于净水厂、医院、工厂无尘车间的空气杀菌、处理甲醛、荧光激发、日盲探测、紫外光谱仪、气体探测等领域。但是现有的技术中想要获得纯净的深紫外波段的能量并非易事，尤其涉及到300纳米以下，甚至在200nm附近的波段，因为自然界在这一波段透明的材料非常有限，但深紫外波段所需要的领域很广泛并且有必要，所以研究出能够实现获得纯净的深紫外波段的能量是非常有必要的。
3.现有技术中存在一种途径获得深紫外波段的方法是采用单层金属铝和介质混合型膜层组合并通过诱导的方法来实现200nm-280nm附近的带通特性，但这种诱导滤光片由于只含有单层金属膜，在设计上就要求金属膜很厚，由于金属膜对光的吸收比较严重，所以在通带的透过率很低，如果要获得通带以外0.01％以下的截止深度时，用这种方法来实现的话，单层金属膜的厚度会很厚，透射带透过率会更低，只能达到10％左右，这对于有能量大小要求又需要良好的抗干扰的应用场合无法满足。
4.另一种途径是通过全介质的镀膜对深紫外波段实现高透，对可见光以下到深紫外交界的区域实现截止，这种方法对深紫外区的透过率是有极大的提升，但截止范围非常有限，最多只能截止到可见光区，而且镀膜的难度高，没有应用价值。
5.针对现有技术存在的如上述技术问题，本实用新型提供一种紫外带通滤光片。


技术实现要素：

6.本实用新型采用以下技术方案：
7.本实用新型提供一种紫外带通滤光片，紫外带通滤光片包括两片膜面相对的滤光片，滤光片的外侧封装有密封胶层，密封胶层的外侧套装有套圈，两滤光片之间设有隔圈，其中，滤光片，包括基片层和堆叠在基片层上的镀膜层，镀膜层依次包括第一介质反射膜、第一间隔层、第一金属膜、连接层、第二金属膜、第二间隔层、第二介质反射膜。
8.进一步地，套圈包括轴向限位部和径向限位部，径向限位部抵接于滤光片的侧缘，轴向限位部抵接于一片滤光片的非膜面。
9.进一步地，第一介质反射膜包括7层镀膜结构，分别为mgo膜层、mgf2膜层、mgo膜层、mgf2膜层、mgo膜层、mgf2膜层和mgo膜层。
10.进一步地，第一间隔层和第二间隔层均为mgf2膜层。
11.进一步地，第一金属膜和第二金属膜均为al。
12.进一步地，连接层为mgf2膜层。
13.与现有技术相比，本实用新型的优越效果在于：
14.本实用新型所述紫外带通滤光片具有高的峰值透射率和特宽的长波截止区，滤光
片不仅适合于不要求很窄的通带、而要求很高的峰值透射率和宽阔的长波截止区的各种应用，同时能够作为抑制全介质窄带滤光片的短波旁通带的截止滤光片使用。
附图说明
15.图1是本实用新型实施例中紫外带通滤光片的结构示意图。
16.图中所示：1-滤光片、11-基片层、12-镀膜层、2-密封胶层、3-套圈、4-隔圈、5-保护垫圈。
具体实施方式
17.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
18.实施例
19.如图1所示，所述紫外带通滤光片包括两片膜面相对的滤光片1，滤光片1的外侧封装有密封胶层2，密封胶层2的外侧套装有套圈3，两滤光片之间设有隔圈4，滤光片包括基片层11和堆叠在基片层11上的镀膜层12，镀膜层12依次包括第一介质反射膜、第一间隔层、第一金属膜、连接层、第二金属膜、第二间隔层、第二介质反射膜；
20.套圈3包括轴向限位部和径向限位部，径向限位部抵接于滤光片1的侧缘，轴向限位部抵接于一片滤光片1的非膜面，紫外带通滤光片还包括保护垫圈5，保护垫圈5固定设置在套圈3上并抵接于另一片滤光片1的非膜面。
21.其中，密封胶层2和保护垫圈5能够采用氟橡胶材质，套圈3和隔圈4能够采用工程塑料材质；
22.第一介质反射膜包括7层镀膜结构，分别为mgo膜层、mgf2膜层、mgo膜层、mgf2膜层、mgo膜层、mgf2膜层和mgo膜层；
23.第二介质反射膜包括5层镀膜结构，分别为mgo膜层、mgf2膜层、mgo膜层、mgf2膜层、mgo膜层；
24.第一间隔层和第二间隔层均为mgf2膜层；
25.第一金属膜和第二金属膜均为al；
26.连接层为mgf2膜层。
27.在本实施例的膜系设计中，采用金属铝和折射率在波长254nm的范围为1.39至1.75的材料作为介质膜层，先镀第一介质反射膜堆依次交替镀制3.5个四分之一波长光学厚度mgo薄膜层与四分之一波长光学厚度mgf2薄膜层；再镀间隔层1.91个四分之一波长光学厚度mgf2、镀金属膜12nmal、镀连接层0.9个四分之一波长光学厚度mgf2；再镀金属膜12nmal；再镀间隔层1.91个四分之一波长光学厚度mgf2，最后镀第二介质高反膜堆依次交替镀制2.5个四分之一波长光学厚度mgo薄膜层与四分之一波长光学厚度mgf2薄膜层；
28.由于金属膜的吸收不仅决定于技术膜本身的光学常数(折射n，消光系数k)和厚度，而且和相邻介质的导纳密切相关，由此，金属膜的材质包括al，第一介质反射膜和第二介质反射膜的材质均包括mgo和mgf2，在金属膜上表面叠加的第二间隔层折射率为nf，金属膜与第二间隔层组合后的等效导纳y为实数，在第二间隔层上沉积的第二介质反射膜为高
低折射率交替的λ/4膜，第二介质反射膜可以消除等效导纳的反射；
29.由于金属材料有严重的光学吸收，采用晶控/时间的控制方法进行监控，镀金属膜的条件：镀金属膜时在真空条件下进行蒸镀，真空度为2.0
×
e-3－2.5
×
e-3pa，温度为23－80℃，蒸发速率为0.4－0.6nm/s，具体地，晶控/时间的控制方法采用晶振控制器进行，原理是：在镀膜过程中，膜层会沉积到晶控控制器的晶振片表面；而随着晶振片上表面膜层厚度的增加，晶振片的振荡频率会发生变化；晶振控制器上通过获取晶振片震荡频率的变化从而获得晶振片上膜层的厚度变化，而该控制方式的缺点是无法实现光学厚度补充，会导致通带的峰值透过率无法提高，所以常常只是用于控制镀膜过程的沉积速率；
30.在本实施例中，镀膜采用dmd—450光学真空镀膜机，镀膜过程中，由于测试误差以及工艺与理论之间的误差会导致实际测试值与理论测试值有所出入，因此，需要通过光学监控算法来减少或弥补误差带来的影响。
31.本实施例所述的带通滤光片技术指标如表1所示：
32.基片jgs1抛光片尺寸d25.4*2mm中心波长254nm
±
2nm透过率t≥35％@254nm半带宽10nm
±
2nm截止范围200-1200nm截止深度od4
33.表1
34.滤光片的每个膜层材料名称、厚度和控制方式如表2所示：
[0035][0036][0037]
表2
[0038]
滤光片的实测透射率数据如表3所示，表3表明所述紫外带通滤光片能达到的实际技术指标。
[0039]
[0040]
[0041]
[0042]
[0043]
[0044]
[0045][0046]
表3
[0047]
本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由
所附的权利要求书界定。

技术特征：
1.一种紫外带通滤光片，其特征在于，紫外带通滤光片包括两片膜面相对的滤光片，滤光片的外侧封装有密封胶层，密封胶层的外侧套装有套圈，两滤光片之间设有隔圈，其中，滤光片，包括基片层和堆叠在基片层上的镀膜层，镀膜层依次包括第一介质反射膜、第一间隔层、第一金属膜、连接层、第二金属膜、第二间隔层、第二介质反射膜。2.根据权利要求1所述的紫外带通滤光片，其特征在于，套圈包括轴向限位部和径向限位部，径向限位部抵接于滤光片的侧缘，轴向限位部抵接于一片滤光片的非膜面。3.根据权利要求1所述的紫外带通滤光片，其特征在于，第一介质反射膜包括7层镀膜结构，分别为mgo膜层、mgf2膜层、mgo膜层、mgf2膜层、mgo膜层、mgf2膜层和mgo膜层。4.根据权利要求1所述的紫外带通滤光片，其特征在于，第一间隔层和第二间隔层均为mgf2膜层。5.根据权利要求1所述的紫外带通滤光片，其特征在于，第一金属膜和第二金属膜均为al；连接层为mgf2膜层。

技术总结
本实用新型公开一种紫外带通滤光片，所述紫外带通滤光片包括两片膜面相对的滤光片，滤光片的外侧封装有密封胶层，密封胶层的外侧套装有套圈，两滤光片之间设有隔圈。本实用新型所述紫外带通滤光片具有高的峰值透射率和宽的长波截止区，滤光片不仅适合于不要求很窄的通带、而要求很高的峰值透射率和宽阔的长波截止区的各种应用，同时能够作为抑制全介质窄带滤光片的短波旁通带的截止滤光片使用。滤光片的短波旁通带的截止滤光片使用。滤光片的短波旁通带的截止滤光片使用。


技术研发人员：杨宝永 刘晓阳 高峰 李锦 刘建强 薛亚鹏
受保护的技术使用者：北京首量科技股份有限公司
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2022/5/25