發(fā)布時(shí)間：2022-01-19 17:36

　　濾光片的圖形化是許多光學(xué)系統(tǒng)與設(shè)備小型化、集成化發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題之一,在多光譜成像、探測(cè)、信息傳感等領(lǐng)域起著重要作用。本文圍繞濾光片圖形化技術(shù)展開(kāi),對(duì)幾種不同的濾光片圖形化進(jìn)行了研究分析,主要涉及如下內(nèi)容:首先簡(jiǎn)要介紹了濾光片的常見(jiàn)類型與發(fā)展情況,同時(shí)也對(duì)濾光片圖形化的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了說(shuō)明。介紹了常見(jiàn)圖形化方法,著重對(duì)光刻技術(shù)的主要工藝進(jìn)行了原理闡述,并討論了各步驟以及參數(shù)對(duì)濾光片圖形化的影響。其次研究了圖形化吸收器在航天中的作用,設(shè)計(jì)了金屬-介質(zhì)結(jié)構(gòu)的可圖形化寬波段吸收器膜系,并在離子輔助沉積設(shè)備中制備得到寬波段的吸收器,400-1100nm波段平均反射率僅有0.9%,且在50°入射角以內(nèi)具有很好的角度不敏感性。最后用光刻-濕法刻蝕的方法圖形化得到了雙軸太陽(yáng)敏感器的掩膜玻璃。然后,研究了五通道濾光片的制備及圖形化方法。選擇雙截止組合結(jié)構(gòu),以TiO2、SiO2為高低折射率介質(zhì),設(shè)計(jì)了可見(jiàn)-近紅外五通道的帶通濾光片膜系。采用離子輔助沉積技術(shù)制備了各個(gè)通道的濾光片,濾光片具有良好的陡度和深截止,每個(gè)通道透過(guò)率在93%以上,且中心波長(zhǎng)偏移在3.5nm以內(nèi)。最后沿用第三章中設(shè)計(jì)的吸收膜系,對(duì)多通道... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１濾光片作用示意圖??

浙江大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文??１．２濾光片的發(fā)展??濾光片自誕生以來(lái)，隨著應(yīng)用場(chǎng)景的拓展，其種類也在不斷地增加。一般地，根據(jù)??濾光片工作方式的不同，傳統(tǒng)的濾光片可分為吸收型濾光片與干涉型濾光片。除此之外，??隨著對(duì)微納領(lǐng)域的研究日新月異，精密加工能力越來(lái)越強(qiáng)，更多基于微納結(jié)構(gòu)的新型濾??光片也不斷為問(wèn)世。??１．２．１吸收型濾光片??吸收型濾光片主要通過(guò)選擇性地吸收入射光中特定波段的光，實(shí)現(xiàn)透射光譜或反射??光譜的能量調(diào)制。吸收型濾光片一般通過(guò)往器件里摻雜金屬（離子）或者染料實(shí)現(xiàn)。器??件中摻雜離子攜帶的電子一直在運(yùn)動(dòng)，當(dāng)入射光中某部分波長(zhǎng)的光能量滿足躍遷條件時(shí)，??電子吸收光波能量，由低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，實(shí)現(xiàn)對(duì)入射光譜的選擇性吸收。而染料濾??光片中的染料含有大量的氮氮雙鍵、苯環(huán)等共軛體系，當(dāng)有不同波長(zhǎng)的光照射到共軛體??系上時(shí)，共軛體系會(huì)吸收某段波長(zhǎng)的能量，從而顯現(xiàn)出特定的顏色。??作為相對(duì)容易獲取的濾光手段，吸收型濾光片很早就被人們應(yīng)用在生活中。人們選??擇有色坡璃作為窗坡璃的材料，這樣能夠讓房間出現(xiàn)絢麗多彩的效果。這種技術(shù)有史記??載最早運(yùn)用于１０世紀(jì)�，F(xiàn)在世界上保存最古老的彩色破璃窗是德國(guó)奧格斯堡大教堂的彩??色坡璃窗，建成于１２世紀(jì)早期，教堂的窗戶利用有色玻璃拼出帶有先知的圖案［８］。??ＩＭＳ??ＭＢ??圖１．２奧格斯堡大教堂的彩色破璃窗??近代光學(xué)中，吸收型濾光片常用于相機(jī)攝影機(jī)的濾色部件，實(shí)現(xiàn)對(duì)畫(huà)面色彩的校正，??２??

浙江大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文??中常添加紅外濾光片來(lái)阻擋不需要的紅外光進(jìn)入系統(tǒng)。??帶通濾光片能夠?qū)⑼干鋷РㄩL(zhǎng)范圍兩側(cè)的光進(jìn)行有效的阻隔，選擇性地允許小范圍??波段光透射。通常根據(jù)通帶范圍的大小，可以將帶通濾光片分為窄帶濾光片和寬帶濾光??片。帶通濾光片是各種光學(xué)系統(tǒng)的重要組成部分，尤其在成像系統(tǒng)中，帶通濾光片能夠??有效地降低系統(tǒng)中的雜散光的影響，顯著提高信噪比和成像質(zhì)量，發(fā)揮著無(wú)法替代的作??用。??１．２．３新型濾光片??隨著各種微納加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種基于微納結(jié)構(gòu)的濾光片不斷涌現(xiàn)�，F(xiàn)階段??已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的包括一維以及二維亞波長(zhǎng)級(jí)的光柵濾光片、基于納米顆粒的彩色濾光片、利??用仿生原理構(gòu)造的類蝴蝶翅膀鱗片結(jié)構(gòu)的彩色濾光片和基于微納結(jié)構(gòu)的角度不敏感吸收??１．２．３．?１亞波長(zhǎng)級(jí)的光柵濾光片??通常而言，亞波長(zhǎng)級(jí)光柵濾光片的光柵周期小于參考波長(zhǎng)，入射光照射時(shí)，不會(huì)發(fā)??生高級(jí)次衍射。這種濾光片可以通過(guò)光柵周期尺寸、占空比以及每個(gè)周期結(jié)構(gòu)的形狀實(shí)??現(xiàn)對(duì)濾光片光譜的調(diào)整。??ｓ｜ｓｓｊｊｊｓｓｓｓ＾＾＝＝ｉ??—（ａ）??（ｂ）???ｓｓＢｓａｓｓｓＢＢＳ＾ＧＰ＾??（Ｃ）?（ｄ）??圖１．?３光柵濾光片的ＳＥＭ照片（ａ）紅色（周期為４００?ｎｍ，線寬為２７９?ｎｍ）?，?（ｂ）綠色（周期為??３５０?ｎｍ，線寬為２３１?ｒｕｎ）和（ｃ）藍(lán)色（周期為４４０?ｎｍ，線寬為１７７?ｎｍ）?；?（ｄ）藍(lán)色濾光片的斜視??圖［１。］。??４??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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