[發明專利]多條帶微窄帶濾光片陣列光譜成像芯片及其實現方法

有效

• 申請號: 201910577015.7
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110375852B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 魚衛星;武登山;郭權;高博;王帥;胡炳樑
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

1.一種多條帶微窄帶濾光片陣列光譜成像芯片，其特征在于：

包括殷鋼轉接板(1)和面陣探測器(2)，殷鋼轉接板(1)具有凹槽結構，面陣探測器(2)的位置對應于所述凹槽；

凹槽內由下至上依次設置微透鏡陣列組件(4)、多條帶微窄帶濾光分光組件(3)和面陣探測器(2)；所述多條帶微窄帶濾光分光組件(3)的下表面粘接所述微透鏡陣列(4)；所述多條帶微窄帶濾光分光組件(3)的上表面粘接所述面陣探測器(2)；

所述殷鋼轉接板(1)的凹槽內壁和所述多條帶微窄帶濾光分光組件(3)外側面處及所述殷鋼轉接板(1)的凹槽底面和所述多條帶微窄帶濾光分光組件(3)的下表面處的間隙內填充環氧樹脂膠(5)；

所述多條帶微窄帶濾光分光組件(3)包括粘接母板(302)和粘覆在所述粘接母板(302)上的多條帶微窄帶濾光片陣列；所述多條帶微窄帶濾光片陣列包括依次并排拼接的多個不同波段的微窄帶濾光片(301)；

所述微透鏡陣列組件(4)包括間隔器(402)和并排粘接在所述間隔器(402)上表面的多個微透鏡(401)；所述微透鏡(401)的數量與所述微窄帶濾光片(301)的數量相同；所述間隔器(402)的厚度等于所述微透鏡(401)的焦距；

所述多條帶微窄帶濾光分光組件(3)的下表面與所述殷鋼轉接板(1)的凹槽底面之間的間隙值等于所述間隔器(402)的厚度；

每個所述微透鏡的焦面和對應的所述微窄帶濾光片(301)的鍍膜面重合，且對準精度為±3μm；

所述殷鋼轉接板(1)的凹槽底部開設與所述微透鏡陣列(4)的外形相適配的窗口(103)；所述窗口(103)的徑向尺寸大于所述微透鏡陣列(4)的徑向尺寸；所述殷鋼轉接板(1)的側壁上均設置注膠孔(101)；

所述微窄帶濾光片(301)是按照下述方法制作的：

1)選取濾光片：

根據所述面陣探測器(2)的工作波段和需要的條段數選擇不同波段的單面鍍膜窄帶濾光片；

2)獲取不同波段的減薄單面鍍膜窄帶濾光片：

2.1)將其中一個波段的單面鍍膜窄帶濾光片鍍有濾光膜的一面粘接到厚度為3-10mm且面形精度為±5μm的玻璃基片上；

2.2)將粘接在玻璃基片上的所述單面鍍膜窄帶濾光片固定到光學玻璃研磨機的研磨頭上，進行研磨和拋光，直至厚度為100μm，厚度公差為±5μm；

2.3)將步驟2.2)中的單面鍍膜窄帶濾光片脫盤得到其中一種波段的減薄單面鍍膜窄帶濾光片；

3)重復步驟2)直至得到其它波段的減薄單面鍍膜窄帶濾光片；

4)計算需要切割的微窄帶濾光片(301)的尺寸：

5)切割得到微窄帶濾光片(301)：

5.1)按照所述步驟4)中計算的尺寸，采用激光切割機對所述步驟3)中的所有波段的減薄單面鍍膜窄帶濾光片進行切割，得到條帶減薄濾光片；保證每個條帶減薄濾光片切割邊緣的光滑度達到面陣探測器半個像元大小的量級；且條帶減薄濾光片長方向和面陣探測器像元的行方向保持平行，平行度精度由下式給出：

φ＝arctg(s/L1)

其中，L1為面陣探測器靶面行方向的長度；

5.2)選取各波段符合要求的條帶減薄濾光片各一個；

5.3)將所述條帶減薄濾光片進行加熱，直至粘接劑軟化、條帶減薄濾光片脫離玻璃基片，得到不同波段的微窄帶濾光片(301)。

2.根據權利要求1所述的多條帶微窄帶濾光片陣列光譜成像芯片，其特征在于：所述注膠孔(101)為螺紋孔，且其軸線與所述殷鋼轉接板(1)的軸線垂直。

3.根據權利要求2所述的多條帶微窄帶濾光片陣列光譜成像芯片，其特征在于：還包括設置在所述殷鋼轉接板(1)外沿且沿軸向貫通所述殷鋼轉接板(1)的兩個高度調節孔(102)；兩個所述高度調節孔(102)分別位于所述殷鋼轉接板(1)的對角上。

4.根據權利要求3所述的多條帶微窄帶濾光片陣列光譜成像芯片，其特征在于：所述微窄帶濾光片(301)的數量為32個。

5.根據權利要求4所述的多條帶微窄帶濾光片陣列光譜成像芯片，其特征在于：所述粘接母板(302)的基底材料為K9。