[發明專利]基于介質偶極子的入射角度不敏感的光譜濾光片及應用

有效

• 申請號: 202110649138.4
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113359221B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 郝翔;何欣;劉旭
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G02B5/20
• 分類號: G02B5/20
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜

1.一種光譜成像系統，其特征在于，包括多種基于介質偶極子的入射角度不敏感的光譜濾光片；

所述光譜濾光片在可見光波段工作，采用雙拋的硫化鋅做襯底；所述襯底上設有納米結構，所述納米結構由若干陣列式排布的納米結構單元構成，所述納米結構單元為正多邊形棱柱體或圓柱體，相鄰納米結構單元的距離相同，在20至80納米之間，所有納米結構單元的厚度相同，在200至600納米之間，所述納米結構的材料為任何在可見光范圍內具有高折射率和高透射率的介質；

當入射光照射到具有厚度約束的納米結構單元時，產生偶極子效應，在相鄰納米結構單元的距離約束下，會產生偶極子耦合效應，從而產生具有多個波峰波谷且對比度高的光譜透射曲線，由于介質材料具有高透射率，當不同角度的入射光照射到介質時，產生較小反射，光譜透射曲線對入射角度不敏感；

每種所述光譜濾光片通過改變相鄰納米結構單元中心點之間的距離，設定其光譜透射曲線；通過多種光譜濾光片測量物體或光源的光譜曲線。

2.根據權利要求1所述的光譜成像系統，其特征在于，所述納米結構的材料選自氧化鈦、硫化鋅，要求折射率在可見光波段大于2.3，透射率在可見光波段大于70％。

3.根據權利要求1所述的光譜成像系統，其特征在于，所述襯底的材料選自氧化鈦、硫化鋅、鈮酸鋰，要求折射率在可見光波段大于2.3，透射率在可見光波段大于70％。

4.根據權利要求1所述的光譜成像系統，其特征在于，所述納米結構表面設有保護層，所述保護層的材料為任何在可見光范圍內具有低折射率和高透射率的介質，選自空氣、氧化鋁、氧化鎂、氧化硅、氮化硅、碳化硅、氟化鎂、氟化鈣、氟化鋇等，要求折射率低于納米結構的折射率，透射率在可見光波段大于70％。

5.根據權利要求1所述的光譜成像系統，其特征在于，通過改變襯底、納米結構和保護層的材料，所述光譜濾光片的工作波段可擴展至近紅外及遠紅外。

6.根據權利要求1所述的光譜成像系統，其特征在于，所述光譜濾光片的最高透射率可達100％，且對半角15度以內的入射光不敏感，即最高透射率和波峰波谷對比度降幅小于10％，光譜透射曲線在多個線偏振角度的入射光下保持不變，所述多個線偏振角度包括：0度、60度、120度、180度、240度、300度。