[發明專利]中點式紅外波段雙帶通光學窗電磁屏蔽結構

在審

• 申請號: 201710000420.3
• 申請日: 2017-01-03
• 公開（公告）號: CN106793731A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 譚久彬;劉永猛;周子涵
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H05K9/00
• 分類號: H05K9/00;G02B5/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于多模探測儀器的抗電磁干擾技術領域，涉及中點式紅外波段雙帶通光學窗電磁屏蔽結構。

背景技術

目前，光學探測器在工作時如何既有效屏蔽外界電磁干擾，又不影響其正常工作是一個重要難題。對于這個難題，傳統的方法是用光學窗電磁屏蔽技術實現紅外波段的帶通，這種方法的弊端是，光電探測器件只能發出特定波段的電磁波進行探測，無法探測到某些波段屏蔽的物件。中點式紅外波段雙帶通光學窗電磁屏蔽結構在一定程度上克服了此弊端，使得光電探測器可以發出不同波段的電磁波進行探測，可以探測到某些特定波段屏蔽物件。

專利03135313.5“一種電磁屏蔽觀察窗”用單重或多重金屬絲網以及類半導體量子阱結構組合成電磁屏蔽結構，可以在10GHz以內達到超過50dB的屏蔽效率，該結構在可見光波段的最高透光率可達到50%以上。

專利201010239355.8“一種具有經緯形網柵結構的電磁屏蔽共行光學窗”描述了一種通過共形光學窗技術和金屬網柵技術實現的具有經緯形金屬網柵結構的共形電磁屏蔽窗，主要解決共形光學窗金屬網柵結構設計的問題，提高了共形光學窗的電磁屏蔽性能。

專利94231862.5“無莫爾條紋電磁屏蔽觀察窗”采用由兩層數目不同的金屬網平行放置，且它們經線或緯線存在一定的夾角，從而達到克服莫爾條紋現象，實現更清晰的視野。

專利93242068“電磁屏蔽玻璃”在兩層玻璃之間夾導電金屬網，在玻璃外側使用導電透明膜使之粘合在金屬窗框上以構成一種電磁屏蔽結構，并且該結構有一定的采光性。

專利200610084149.8“電磁屏蔽膜及其制造方法”描述了一種由光刻工藝形成的具有金屬網狀圖案的高透明電磁屏蔽薄膜，該發明的主要目的在于減少金屬的耗用量以及克服在金屬層和薄膜基材之間使用固化膠造成的環境污染的問題。

美國專利US4871220“Short wavelength pass filter having a metal mesh on a semiconducting substrate”描述了一種具有正方形結構的金屬網柵，可以實現光學窗的抗電磁干擾性能。

以上專利中提及的結構均屬于非諧振網柵，在光學波段無法形成帶通濾波特性，也無法屏蔽非工作波長信號形成的雜散光，而本發明設計的中點式紅外波段雙帶通光學窗電磁屏蔽結構屬于一種諧振型金屬網柵，可以對特定的工作波長信號進行帶通濾波，而非工作波長信號形成的雜散光均被有效屏蔽，同時大面積的金屬薄膜可以對微波干擾和有害的射頻信號進行強電磁屏蔽，保護光學探測器正常工作。

發明內容

本發明的目的在于克服紅外波段單帶通光學窗電磁屏蔽結構在探測領域無法識別對特定波長有高吸收率的隱形單位的技術不足，設計一種在兩種不同波長范圍具有通帶的新型光學窗電磁屏蔽結構。

本發明的思想是基于單通帶光學窗電磁屏蔽結構諧振圓孔周期與該結構帶通諧振通帶的關系進行設計，在該結構中設計不同周期的兩種不同的諧振圓孔單元，從而達到對特定入射波長諧振透射，對其余入射波長的入射波屏蔽的效果。

本發明的技術方案是設計一種實現紅外波段雙帶通電磁屏蔽的金屬圓孔結構，金屬圓孔由大諧振圓環狀圓孔和小諧振圓狀圓孔兩種互不重疊的金屬圓孔陣列結構構成。

大諧振圓環的周期應為大諧振圓環外徑的1.5倍到3倍。

小諧振圓的周期應為大諧振圓環周期的0.5倍。

本發明具有如下新穎性和顯著效果：

1. 本發明提出了一種中點式紅外波段雙帶通光學窗電磁屏蔽結構。紅外波段雙帶通由兩種互不重疊、一大一小且周期不同的金屬圓孔結構結合組成，該諧振結構由基底、一個諧振圓環和一個諧振圓組成，其中周期較大的諧振圓環實現高波長段的電磁波帶通，周期較小的諧振圓實現低波長段的電磁波帶通，實現了在紅外波段的雙帶通且具有強電磁屏蔽效果。

2. 本發明采用諧振式結構對紅外波段入射波實現屏蔽效果，不同極化方向的入射光射入此結構都有相同的波長-屏蔽率曲線。這是傳統非諧振式結構所不具備的特性，也是中點式紅外波段雙帶通光學窗電磁屏蔽結構的顯著優點。

附圖說明

圖1為本發明所述中點式紅外波段雙帶通光學窗電磁屏蔽結構相鄰四個周期單元結構示意圖。

圖2為本發明所述中點式紅外波段雙帶通光學窗電磁屏蔽結構在波長1μm到14μm的紅外波段能量通過曲線。

圖中件號：1為基底，2為金屬薄膜，3為小諧振圓，4為大諧振圓環。

具體實施方式