可见光高透中远红外高反射膜的研制

发布时间：2020-04-02 15:37

【摘要】：可见光高透-中远红外高反滤光片可广泛应用于各种卫星的多波段扫描光谱仪,成像光谱仪和太阳能等方面而引起越来越多的关注。如何提高其在可见区的透射率和中远红外的反射率进而提高其在这些方面的应用,更有效地实现对目标的可见、中远红外波段探测,及其在军事上的特殊应用均已成为研究的热点。本文对可见区高透-中远红外高反射的滤光片进行了研制。首先确定了镀制该滤光片所需的薄膜材料为ZnS和Ag,进而采用电阻热蒸发沉积技术镀制了不同厚度的极薄银薄膜,采用椭偏法和有效介质理论研究了极薄银薄膜的特性,给出了极薄银薄膜的光学常数,分析了其变化规律。在此基础上,对膜系进行了设计、优化、分析,用TFCalc膜系设计软件最终设计的膜系为ZnS(35nm)/Ag(13nm)/ZnS(36nm)。然后,采用电子束热蒸发沉积技术研究了单层ZnS的镀制工艺,给出了 ZnS薄膜的制备工艺参数和厚度控制方法。最后,试制了该滤光片,并采用紫外可见-近红外分光光度计测试了镀制的滤光片在可见区的透射率,用红外傅里叶变换光谱仪测试了其在中远红外的反射率。测试结果表明,镀制的滤光片在400-700nm的平均透射率Tave=87.15%,最大透射率Tmax=90.53%,在3-12μm波段范围内平均反射率Rave=95.07%,满足指标要求。
【图文】：

光学结构,成像光谱仪

是一门应用非常广泛、综合性非常强的科学技激光、红外和 CCD 等各个方面提供了技术，度，使得这些光电子器件在保证其高性能的基至红外光的宽波段实现复杂的应用。当今，尤要求更小的体积，更轻的重量，却需要更复杂大的困难。宽光谱的共窗口的形式解决了这样能经过不同通道传送信号给传感器。在某军事0nm-950nm 的电视波段，在 1064nm 的激光和光电探测器[1]，就必须镀制一定的滤光片实现的探测性能。的特征，还可以对这个目标在连续的一段较宽一部分光学结构如图 1.1 所示，其核心部分的

技术路线图,光学常数,膜系,有效介质理论

图 1.2 技术路线图本课题首先利用分光光度法结合椭偏法研究了极薄银的光学常数，随后利用有效介质理论模拟了以银和空气为有效介质的两种材料的光学常数，在对极薄银有充分的认识后，对单层的 ZnS 的非规整膜层进行工艺控制的研究。在对单层薄膜的研究基础上利用TFCalc 膜系设计软件对膜系进行设计，最后镀制满足要求的膜系。1.3.3 论文章节安排全文共分为五章。第一章绪论部分介绍了相关滤光片和极薄银薄膜的背景、意义、国内外研究现状，给出了本文研究的技术路线；第二章极薄银的光学常数的研究，主要为用非接触式轮廓仪、分光光度计和椭偏仪拟合极薄银的光学常数，通过扫描电镜获取极薄银的表面形貌，，最后采用有效介质理论对极薄银进行进一步的研究；第三章用 TFCalc 膜系设计软件对可见光高透，中远红外高反射膜系进行设计，并对设计的膜系进行允差分析，为后面的镀制工艺提供参考；第四章对单层 ZnS 非规整膜进行工艺研究，准确控制 ZnS 的厚度，对设计的膜系进
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O484.41

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