[發明專利]中紅外集成雙通道濾光片的制備方法

有效

• 申請號: 202110029036.2
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112859225B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 周順;張立宇;張凱峰;劉衛國;郭峰;徐均琪;吳春芳;李坤
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: G02B5/28
• 分類號: G02B5/28;G03F7/00
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

本發明為一種中紅外集成雙通道濾光片的制備方法，其克服了現有技術中光譜儀微型化程度得不到保證以及不能實現任意光譜或者大范圍光譜分光的問題，本發明能夠完成任意光譜或大范圍光譜的分光，微型化與集成化程度更高。本發明包括以下步驟：S1、基片清洗后，先在基片背表面鍍制3?5μm中紅外增透膜；S2、在基片前表面進行第一次光刻構圖；S3、沉積第一通道濾光片薄膜；S4、通過剝離工藝將光刻膠及膠上薄膜去除，得到單通道濾光片；S5、在基片前表面進行第二次對準光刻；S6、沉積第二通道濾光片薄膜；S7、進行第二次剝離工藝將光刻膠及膠上薄膜去除，得到中紅外集成雙通道濾光片。

技術領域：

本發明屬于光學薄膜與微納制造技術領域，涉及一種中紅外集成雙通道濾光片的制備方法。

背景技術：

多光譜遙感技術廣泛應用于氣象觀測、資源考察、地圖測繪、環境監測與軍事勘察等各個領域。受益于集成光學、電子技術與MEMS技術的發展，多光譜遙感技術正在向集成化、微型化與光譜通道更多的方向發展。而分光技術的發展直接影響著光譜儀的光譜范圍、分辨率、體積與重量。傳統的分光方式比如多相機分光、轉輪式結構分光、光柵分光與棱鏡分光，這些方法不僅掃描速率低，并且需要引入額外的機械裝置，使光譜儀無法實現微型化。多通道濾光片是從上世紀80年代開始出現的一種遙感分光技術。這類分光技術將多通道濾光片放置在單一傳感器的焦平面上，可以一次性獲得多個波長范圍的圖像信息。基于這類多通道濾光片的光譜儀結構緊湊，讀出效率特別高，可以大大提高光譜儀的穩定性與光學效率。

近年來蘇州晶鼎鑫光電科技有限公司通過機械掩膜工藝和光學高真空蒸鍍工藝在一塊完整的基片上設置多處光學濾光片膜層，以形成多個光學通道(見專利CN107703574A)。該技術能使膜系完全獨立的濾光片集成于同一基片，實現任意光譜的分光。但由于機械掩膜板厚度太厚，在薄膜鍍制過程中會造成嚴重的陰影效應，使光學通道之間的接縫過大，微型化程度得不到保證。中國科學院長春光學精密機械與物理研究所在多通道F-P濾光片制備過程中，采用聚焦離子束刻蝕的方法而達到僅需一次刻蝕就能集成多個通道(見專利CN109655955A)。該技術能夠達到較高的接縫精度，集成化與微型化能夠得到保證。但該技術通過刻蝕F-P腔層，得到不同厚度的F-P腔，進行光譜跨度較小的分光，因此利用該技術不能實現任意光譜或者大范圍光譜分光。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種中紅外集成雙通道濾光片的制備方法，其克服了現有技術中光譜儀微型化程度得不到保證以及不能實現任意光譜或者大范圍光譜分光的問題，本發明能夠完成任意光譜或大范圍光譜的分光，微型化與集成化程度更高。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種中紅外集成雙通道濾光片的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、基片清洗后，先在基片背表面鍍制3-5μm中紅外增透膜；

S2、在基片前表面進行第一次光刻構圖；

S3、沉積第一通道濾光片薄膜；

S4、通過剝離工藝將光刻膠及膠上薄膜去除，得到單通道濾光片；

S5、在基片前表面進行第二次對準光刻；

S6、沉積第二通道濾光片薄膜；

S7、進行第二次剝離工藝將光刻膠及膠上薄膜去除，得到中紅外集成雙通道濾光片。

包括以下步驟：

S0：確定所述3-5μm增透膜、第一通道F-P濾光片、第二通道F-P濾光片所需的鍍膜材料以及對應的膜系結構；

S1、3-5μm增透膜的鍍制：基片清洗后，先在硅片背表面鍍制3-5μm增透膜；