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造成濾光片中心波長漂移的主要原因分析

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造成濾光片中心波長漂移的主要原因分析

發布日期:2020-09-27 作者: 點擊:

  造成濾光片中心波長漂移的主要原因分析

  在濾光片的生產以及應用過程中經常會到濾光片產品鍍膜出爐后的測試數據和放幾天后的實測光譜圖不一樣了,濾光片的波長發生了漂移,小編主要整理了一下幾個方面給大家,以及濾光片波長漂移的防范措施。

  1、膜層的聚集密度;

  2、膜層的折射率和兒何厚度隨使用環境的變化而發生的變化。就膜層聚集密度而言,常規工藝下制備的薄膜聚集密度通常都小于1。因此,隨吸潮情況不同,膜層的光學厚度變化可達l%~ 5%l,這意味著對于中心波長為777. 4 nm的閃電探測儀用超窄帶濾光片,吸潮后的中心波長將向長波方向漂移7 7 - 37. 5 nm。這種漂移不僅隨環境濕度變化而變化,而且當濾光片由高聚集密度的致密膜和低聚集密度的疏松膜組成時,由于致密膜的阻擋作用,波長漂移的時間可持續兒天甚至兒個月,所以給濾光片的實際應用帶來困難。

  在早期,膜層內部的低聚集密度造成的疏松結構是引起光譜漂移的主要原因。

  現在,采用離子束輔助(IBAD)、反應離子鍍(RIP)以及離子束濺射(IBS)等沉積技術已可使膜層的聚集密度達到等于甚至大于一。在這種情況下,膜層中被認為已不存在吸潮空隙,由吸潮引起的光學厚度變化或波長漂移可忽略不計,于是膜層材料的熱膨脹和折射率等隨溫度變化引起的中心波長漂移便成為主要因素。由于它是由溫度變化引起的,因此一般稱為溫度穩定性。

  高橋模型的基本出發點是,當濾光片的環境溫度發生變化時,一方面,膜層本身因熱膨脹使得體積增大,造成膜層的平均聚集密度降低,導致膜層厚度和折射率變化;另方而,基底和膜系的熱應力造成膜層的彈性形變,也會產生膜層的體積變化,引起膜層厚度和折射率變化。這2個過程若能有效地補償,則可以實現濾光片中心波長零漂移。


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