多通道集成濾光片的漫反射光隔離結構及其制造方法技術

本發明專利技術揭示了一種多通道集成濾光片的漫反射光隔離結構，包括設置在基片表面的噴砂處理面，設置在噴砂處理面上的黑鉻金屬膜層，還包括設置在黑鉻金屬膜層上的消光層。本發明專利技術還揭示了一種多通道集成濾光片的漫反射光隔離結構的制造方法。本發明專利技術利用黑鉻金屬膜層滿足光學透過性能低的要求，同時，利用由四層氧化物光學薄膜組成的消光層降低黑鉻金屬膜層的剩余反射率，再者，通過設置粗糙的噴砂處理面，使得黑鉻金屬膜層具有漫反射特性，在各個方向都具有較低的剩余反射率，并使得黑鉻金屬膜層與基片結合得更牢固可靠；可有效實現多通道集成濾光片各通道之間的隔離，保障多通道集成濾光片的工作性能，還具有使用壽命長的優點。

【技術實現步驟摘要】
多通道集成濾光片的漫反射光隔離結構及其制造方法
本專利技術涉及光學儀器
，具體涉及一種多通道集成濾光片的漫反射光隔離結構及其制造方法。
技術介紹
在對地遙感和觀察衛星上使用的光學成像系統，由于其高可靠性要求和苛刻的體積要求，在光路中常常采用多通道集成濾光片來實現不同波長光的分離。多通道集成濾光片是將若干個通道的窄帶濾光片通過特殊的多道工藝依次制備在同一塊基片上形成的。通道間的隔離就要使用光隔離結構，以實現對通道間的空白區域涂黑，阻止光線通過空白區，避免引起通道間信號的串擾；同時光隔離結構又要使得入射光線的剩余反射盡可能地小，以免剩余反射的光線經過多次反射后引起信號噪聲。這就要求光隔離結構具備兩個作用：一、阻止光線通過(在要求波段上透過率低)；二、消光(在要求波段上具有低的剩余反射率)?，F有技術中，通常采用在通道間的空白區域涂上黑漆的方式形成光隔離結構，雖然能滿足光隔離結構的基本性能，可以在地表常規環境中使用，但耐惡劣環境的性能差，太空環境強烈的紫外輻射會很快引起其結構變化，使用壽命短。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種多通道集成濾光片的漫反射光隔離結構及其制造方法。為實現上述專利技術目的之一，本專利技術采用如下技術方案：一種多通道集成濾光片的漫反射光隔離結構，包括設置在基片表面的噴砂處理面，所述噴砂處理面的分布區域與多通道集成濾光片通道間的空白區域相對應；黑鉻金屬膜層，所述黑鉻金屬膜層設置在所述噴砂處理面上，以阻止光線通過；還包括消光層，所述消光層由第一氧化鉻膜層、第一二氧化硅膜層、第二氧化鉻膜層、第二二氧化硅膜層組成，所述第一氧化鉻膜層設置在所述黑鉻金屬膜層上，所述第一二氧化硅膜層設置在所述第一氧化鉻膜層上，所述第二氧化鉻膜層設置在所述第一二氧化硅膜層上，所述第二二氧化硅膜層設置在所述第二氧化鉻膜層上。作為本專利技術進一步改進的技術方案，所述黑鉻金屬膜層的厚度為200-500納米，所述第一氧化鉻膜層的厚度為45-50納米，所述第一二氧化硅膜層的厚度為200-220納米，所述第二氧化鉻膜層的厚度為120-140納米，所述第二二氧化硅膜層的厚度為85-95納米。為實現上述另一專利技術目的，本專利技術采用如下技術方案：一種多通道集成濾光片的漫反射光隔離結構的制造方法，包括以下步驟：S1、在基片上設置掩膜層，以使基片上僅有需設置光隔離結構的表面露出；S2、對基片的露出表面進行噴砂處理，以形成噴砂處理面；S3、取出基片，并除去掩膜層，清洗干凈；S4、使用機械掩膜夾具夾持清洗干凈的基片，以使基片上僅有噴砂處理面露出；S5、將機械掩膜夾具和基片一起放入鍍膜工件載盤，再裝入真空鍍膜系統；S6、在噴砂處理面上鍍制黑鉻金屬膜層；S7、在黑鉻金屬膜層上鍍制第一氧化鉻膜層；S8、在第一氧化鉻膜層上鍍制第一二氧化硅膜層；S9、在第一二氧化硅膜層上鍍制第二氧化鉻膜層；S10、在第二氧化鉻膜層上鍍制第二二氧化硅膜層即得光隔離結構。作為本專利技術進一步改進的技術方案，所述基片選自玻璃、石英、藍寶石、硫化鋅、硒化鋅光學材料中的一種。作為本專利技術進一步改進的技術方案，所述黑鉻金屬膜層的厚度為200-500納米，所述第一氧化鉻膜層的厚度為45-50納米，所述第一二氧化硅膜層的厚度為200-220納米，所述第二氧化鉻膜層的厚度為120-140納米，所述第二二氧化硅膜層的厚度為85-95納米。作為本專利技術進一步改進的技術方案，步驟S2中使用壓力為0.2-0.6MPa/cm2的壓縮空氣，沙粒為1000目的石英砂或棕剛玉砂，對基片的露出表面進行噴砂處理，持續時間30-60秒。作為本專利技術進一步改進的技術方案，步驟S6至步驟S10中采用精度為1納米的石英晶體振蕩膜層厚度控制儀控制黑鉻金屬膜層、第一氧化鉻膜層、第一二氧化硅膜層、第二氧化鉻膜層、第二二氧化硅膜層的厚度。作為本專利技術進一步改進的技術方案，步驟S7至步驟S10中采用氧氣離子輔助鍍膜工藝輔助鍍制第一氧化鉻膜層、第一二氧化硅膜層、第二氧化鉻膜層、第二二氧化硅膜層。作為本專利技術進一步改進的技術方案，步驟S6的實施溫度為室溫至100攝氏度，步驟S7至步驟S10的實施溫度為150攝氏度至300攝氏度。作為本專利技術進一步改進的技術方案，步驟S6的實施真空壓強不大于1x10-3Pa，步驟S7至步驟S10的實施真空壓強不大于3x10-2Pa。相對于現有技術，本專利技術的技術效果在于：本專利技術利用黑鉻金屬膜層滿足光學透過性能低的要求，同時，利用由四層氧化物光學薄膜組成的消光層降低黑鉻金屬膜層的剩余反射率，再者，通過設置粗糙的噴砂處理面，使得黑鉻金屬膜層具有漫反射特性，在各個方向都具有較低的剩余反射率，并使得黑鉻金屬膜層與基片結合得更牢固可靠?？捎行崿F多通道集成濾光片各通道之間的隔離，保障多通道集成濾光片的工作性能，還具有使用壽命長的優點。附圖說明圖1是本專利技術實施方式中一種多通道集成濾光片的漫反射光隔離結構的結構示意圖；圖2是本專利技術實施方式中一種多通道集成濾光片的漫反射光隔離結構另一個視角的結構示意圖。具體實施方式以下將結合具體實施方式對本專利技術進行詳細描述。但這些實施方式并不限制本專利技術，本領域的普通技術人員根據這些實施方式所做出的結構、方法、或功能上的變換均包含在本專利技術的保護范圍內。以下提供本專利技術的一種實施方式：圖1至2中的多通道集成濾光片的漫反射光隔離結構，具體為雙通道集成濾光片的漫反射光隔離結構，僅僅是示例性說明，不應理解為對本專利技術的限制。在其它實施方式中，光隔離結構也可以應用于三通道等具有更多通道的集成濾光片上。請參見圖1至2，一種多通道集成濾光片的漫反射光隔離結構，包括設置在基片2表面的噴砂處理面10，所述噴砂處理面10的分布區域與多通道集成濾光片通道間的空白區域相對應；黑鉻金屬膜層11，所述黑鉻金屬膜層11設置在所述噴砂處理面10上，以阻止光線通過；還包括消光層，所述消光層由第一氧化鉻膜層12、第一二氧化硅膜層13、第二氧化鉻膜層14、第二二氧化硅膜層15組成，所述第一氧化鉻膜層12設置在所述黑鉻金屬膜層11上，所述第一二氧化硅膜層13設置在所述第一氧化鉻膜層12上，所述第二氧化鉻膜層14設置在所述第一二氧化硅膜層13上，所述第二二氧化硅膜層15設置在所述第二氧化鉻膜層14上。進一步的，所述黑鉻金屬膜層11的厚度為200-500納米，所述第一氧化鉻膜層12的厚度為45-50納米，所述第一二氧化硅膜層13的厚度為200-220納米，所述第二氧化鉻膜層14的厚度為120-140納米，所述第二二氧化硅膜層15的厚度為85-95納米。一種多通道集成濾光片的漫反射光隔離結構的制造方法，包括以下步驟：S1、在基片2上設置掩膜層，以使基片2上僅有需設置光隔離結構1的表面露出；S2、對基片2的露出表面進行噴砂處理，以形成噴砂處理面10；S3、取出基片2，并除去掩膜層，清洗干凈；S4、使用機械掩膜夾具夾持清洗干凈的基片2，以使基片2上僅有噴砂處理面10露出；S5、將機械掩膜夾具和基片2一起放入鍍膜工件載盤，再裝入真空鍍膜系統；S6、在噴砂處理面10上鍍制黑鉻金屬膜層11；S7、在黑鉻金屬膜層11上鍍制第一氧化鉻膜層12；S8、在第一氧化鉻膜層12上鍍制第一二氧化硅膜層13；S9、在第一二氧化硅膜層13上鍍制第二氧化鉻膜層14；S10、在本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多通道集成濾光片的漫反射光隔離結構，其特征在于，包括設置在基片表面的噴砂處理面，所述噴砂處理面的分布區域與多通道集成濾光片通道間的空白區域相對應；黑鉻金屬膜層，所述黑鉻金屬膜層設置在所述噴砂處理面上，以阻止光線通過；還包括消光層，所述消光層由第一氧化鉻膜層、第一二氧化硅膜層、第二氧化鉻膜層、第二二氧化硅膜層組成，所述第一氧化鉻膜層設置在所述黑鉻金屬膜層上，所述第一二氧化硅膜層設置在所述第一氧化鉻膜層上，所述第二氧化鉻膜層設置在所述第一二氧化硅膜層上，所述第二二氧化硅膜層設置在所述第二氧化鉻膜層上。

【技術特征摘要】
1.一種多通道集成濾光片的漫反射光隔離結構，其特征在于，包括設置在基片表面的噴砂處理面，所述噴砂處理面的分布區域與多通道集成濾光片通道間的空白區域相對應；黑鉻金屬膜層，所述黑鉻金屬膜層設置在所述噴砂處理面上，以阻止光線通過；還包括消光層，所述消光層由第一氧化鉻膜層、第一二氧化硅膜層、第二氧化鉻膜層、第二二氧化硅膜層組成，所述第一氧化鉻膜層設置在所述黑鉻金屬膜層上，所述第一二氧化硅膜層設置在所述第一氧化鉻膜層上，所述第二氧化鉻膜層設置在所述第一二氧化硅膜層上，所述第二二氧化硅膜層設置在所述第二氧化鉻膜層上。2.根據權利要求1所述的一種多通道集成濾光片的漫反射光隔離結構，其特征在于，所述黑鉻金屬膜層的厚度為200-500納米，所述第一氧化鉻膜層的厚度為45-50納米，所述第一二氧化硅膜層的厚度為200-220納米，所述第二氧化鉻膜層的厚度為120-140納米，所述第二二氧化硅膜層的厚度為85-95納米。3.一種多通道集成濾光片的漫反射光隔離結構的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、在基片上設置掩膜層，以使基片上僅有需設置光隔離結構的表面露出；S2、對基片的露出表面進行噴砂處理，以形成噴砂處理面；S3、取出基片，并除去掩膜層，清洗干凈；S4、使用機械掩膜夾具夾持清洗干凈的基片，以使基片上僅有噴砂處理面露出；S5、將機械掩膜夾具和基片一起放入鍍膜工件載盤，再裝入真空鍍膜系統；S6、在噴砂處理面上鍍制黑鉻金屬膜層；S7、在黑鉻金屬膜層上鍍制第一氧化鉻膜層；S8、在第一氧化鉻膜層上鍍制第一二氧化硅膜層；S9、在第一二氧化硅膜層上鍍制第二氧化鉻膜層；S10、在第二氧化鉻膜層上鍍制第二二氧化硅膜層即得光隔離結構。4.根據權利要求3所述的一種多通道集成濾光片的漫...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周東平，
申請(專利權)人：蘇州晶鼎鑫光電科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32