[發明專利]一種多通道集成濾光片的光隔離結構及其制造方法

在審

• 申請號: 201711426682.2
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN107907935A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 周東平
• 申請（專利權）人: 蘇州晶鼎鑫光電科技有限公司
• 主分類號: G02B6/12
• 分類號: G02B6/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及光學儀器技術領域，具體涉及一種多通道集成濾光片的光隔離結構及其制造方法。

背景技術

在對地遙感和觀察衛星上使用的光學成像系統，由于其高可靠性要求和苛刻的體積要求，在光路中常常采用多通道集成濾光片來實現不同波長光的分離。多通道集成濾光片是將若干個通道的窄帶濾光片通過特殊的多道工藝依次制備在同一塊基片上形成的。通道間的隔離就要使用光隔離結構，以實現對通道間的空白區域涂黑，阻止光線通過空白區，避免引起通道間信號的串擾；同時光隔離結構又要不引起入射光線的反射，以免剩余反射的光線經過多次反射后引起信號噪聲。這就要求光隔離結構具備兩個作用：一、阻止光線通過(在要求波段上透過率低)；二、消光(在要求波段上具有低的剩余反射率)。

現有技術中，通常采用在通道間的空白區域涂上黑漆的方式形成光隔離結構，雖然能滿足光學透過性能低的要求，但達不到消光目的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多通道集成濾光片的光隔離結構及其制造方法。

為實現上述發明目的之一，本發明采用如下技術方案：

一種多通道集成濾光片的光隔離結構，包括設置在基片表面上的黑鉻金屬膜層，以阻止光線通過，所述黑鉻金屬膜層分布于多通道集成濾光片通道間的空白區域；

還包括消光層，所述消光層由第一氧化鉻膜層、第一二氧化硅膜層、第二氧化鉻膜層、第二二氧化硅膜層組成，所述第一氧化鉻膜層設置在所述黑鉻金屬膜層上，所述第一二氧化硅膜層設置在所述第一氧化鉻膜層上，所述第二氧化鉻膜層設置在所述第一二氧化硅膜層上，所述第二二氧化硅膜層設置在所述第二氧化鉻膜層上。

作為本發明進一步改進的技術方案，所述黑鉻金屬膜層的厚度為200-500納米，所述第一氧化鉻膜層的厚度為45-50納米，所述第一二氧化硅膜層的厚度為200-220納米，所述第二氧化鉻膜層的厚度為120-140納米，所述第二二氧化硅膜層的厚度為85-95納米。

為實現上述另一發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種多通道集成濾光片的光隔離結構的制造方法，包括以下步驟：

S1、使用機械掩膜夾具夾持基片，以使基片上僅有需設置光隔離結構的表面露出；

S2、將機械掩膜夾具和基片一起放入鍍膜工件載盤，再裝入真空鍍膜系統；

S3、在基片露出表面上鍍制黑鉻金屬膜層；

S4、在黑鉻金屬膜層上鍍制第一氧化鉻膜層；

S5、在第一氧化鉻膜層上鍍制第一二氧化硅膜層；

S6、在第一二氧化硅膜層上鍍制第二氧化鉻膜層；

S7、在第二氧化鉻膜層上鍍制第二二氧化硅膜層即得光隔離結構。

作為本發明進一步改進的技術方案，所述基片選自玻璃、石英、藍寶石、硫化鋅、硒化鋅光學材料中的一種。

作為本發明進一步改進的技術方案，所述黑鉻金屬膜層的厚度為200-500納米，所述第一氧化鉻膜層的厚度為45-50納米，所述第一二氧化硅膜層的厚度為200-220納米，所述第二氧化鉻膜層的厚度為120-140納米，所述第二二氧化硅膜層的厚度為85-95納米。

作為本發明進一步改進的技術方案，所述第一氧化鉻膜層的厚度為50納米，所述第一二氧化硅膜層的厚度為200納米，所述第二氧化鉻膜層的厚度為130納米，所述第二二氧化硅膜層的厚度為90納米。

作為本發明進一步改進的技術方案，步驟S3至步驟S7中采用精度為1納米的石英晶體振蕩膜層厚度控制儀控制黑鉻金屬膜層、第一氧化鉻膜層、第一二氧化硅膜層、第二氧化鉻膜層、第二二氧化硅膜層的厚度。

作為本發明進一步改進的技術方案，步驟S4至步驟S7中采用氧氣離子輔助鍍膜工藝輔助鍍制第一氧化鉻膜層、第一二氧化硅膜層、第二氧化鉻膜層、第二二氧化硅膜層。

作為本發明進一步改進的技術方案，步驟S3的實施溫度為室溫至100攝氏度，步驟S4-S7的實施溫度為150攝氏度至300攝氏度。

作為本發明進一步改進的技術方案，步驟S3的實施真空壓強不大于1x10^-3Pa，步驟S4-S7的實施真空壓強不大于3x10^-2Pa。

相對于現有技術，本發明的技術效果在于：

本發明通過真空鍍膜工藝在基片表面上設置黑鉻金屬膜層和由四層氧化物光學薄膜組成的消光層，利用黑鉻金屬膜層滿足光學透過性能低的要求，同時，利用消光層消除黑鉻金屬膜層表面的反射光，可有效實現多通道集成濾光片各通道之間的隔離，保障多通道集成濾光片的工作性能。

附圖說明