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溫度和濕度對窄帶濾光片波長偏移影響

2020-11-12 10:57:32 @CJ-NMOT 715

在航空、航天、國防、通訊、環(huán)保、分析儀器等各個領(lǐng)域窄帶濾光片的應(yīng)用也是越來越廣泛,同時也對濾光片的性能和穩(wěn)定性提出了更高的需求指標(biāo),隨著使用環(huán)境的越來越復(fù)雜窄帶濾光片在溫度和濕度環(huán)境下都會對濾光片的中心波長,波長偏移量產(chǎn)生影響。

全介質(zhì)窄帶濾光片暴露于空氣后,很快出現(xiàn)宏觀上的吸水現(xiàn)象。先是膜層表面上出現(xiàn)許多吸水斑點,之后逐漸擴大并連成一片,最后形成均勻的吸水層。待膜層吸水達到穩(wěn)定后,測量濾光片的透射率就會發(fā)現(xiàn)不僅峰值波長移向長波,而且峰值波長的透射率也有所增加。

經(jīng)過工程師研究的多次表明,窄帶濾光片在溫度和濕度同時作用時情況比較復(fù)雜,濾光片膜層吸濕后隨著溫度的上升和膜層中水的損失,折射率會減小。而這種折射率減小的影響遠(yuǎn)大于薄膜材料折射率隨溫度上升和熱膨脹引起的幾何厚度增大的影響,從而引起中心波長向短波方向漂移。所以控制濾光片薄膜的溫、濕度環(huán)境來控制濾光片的中心波長根據(jù)分析,可以提出改善窄帶濾光片穩(wěn)定性的方法。首先,在工藝上要設(shè)法改善濾光片薄膜微結(jié)構(gòu)入手,即消除柱狀結(jié)構(gòu)的形成。提高薄膜的聚集密度隨基底溫度的增加而增加;適當(dāng)提高基底溫度和真空度;提高沉積粒子的能量增加薄膜聚集密度和光學(xué)穩(wěn)定性的有效方法如采用離子束輔助沉積等方法提高沉積能量。

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