一種通帶波段為430-450nm的帶通濾光片及陳米篩選系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種通帶波段為430-450nm的帶通濾光片，包括基底、鍍制于所述基底一面的、截止波段為380-430nm的第一截止濾光膜和鍍制于所述基底另一面的、截止波段為450-780nm的第二截止濾光膜。解決了現(xiàn)有的對(duì)可見光波段通帶波段為430-450nm的帶通濾光片帶外截止淺的問(wèn)題。本實(shí)用新型還提供一種陳米篩選系統(tǒng)，包括分光裝置、帶通濾光片和與所述分光裝置連接的篩選裝置，所述帶通濾光片為上述通帶波段為430-450nm的帶通濾光片。該陳米篩選系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)將大米中的陳米篩選出，提高了將大米中的陳米篩選出的篩選準(zhǔn)確率及篩選效率。
【專利說(shuō)明】一種通帶波段為430-450nm的帶通濾光片及陳米篩選系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及光學(xué)設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域，特別是涉及一種通帶波段為430-450nm的帶 通濾光片。本實(shí)用新型還涉及一種陳米篩選系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 帶通濾光片是一種從復(fù)合光中分離出某一波段光的光學(xué)器件，廣泛應(yīng)用于天文、 空間探測(cè)、激光探測(cè)、光纖通信系統(tǒng)等領(lǐng)域。帶通濾光片通過(guò)在透光基底上鍍制介質(zhì)膜層制 成，利用介質(zhì)膜層對(duì)光的干涉作用，實(shí)現(xiàn)允許某一波段光通過(guò)、濾除其它波段光的功能。允 許通過(guò)的波長(zhǎng)范圍為通帶波段。
[0003] 對(duì)于通帶波段為430-450nm的帶通濾光片，當(dāng)一束白光通過(guò)這一帶通濾光片時(shí)， 430-450nm波段光能夠通過(guò)，其它波段光被截止。
[0004] 但對(duì)于現(xiàn)有的對(duì)可見光波段所使用的通帶波段為430-450nm的帶通濾光片，其帶 外截止淺，這使通帶波段為430-450nm的帶通濾光片不能在高精度光學(xué)儀器中很好的應(yīng) 用。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型提供一種通帶波段為430-450nm的帶通濾光片，解決了現(xiàn)有的對(duì)可見 光波段所使用的通帶波段為430-450nm的帶通濾光片帶外截止淺的問(wèn)題。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種通帶波段為430-450nm的帶通濾光 片，包括基底、鍍制于所述基底一面的、截止波段為380-430nm的第一截止濾光膜和鍍制于 所述基底另一面的、截止波段為450-780nm的第二截止濾光膜。
[0007] 可選地，所述第一截止濾光膜和所述第二截止濾光膜均包括基礎(chǔ)膜系和位于所述 基礎(chǔ)膜系兩側(cè)的非周期膜系。
[0008] 可選地，所述第一截止濾光膜的基礎(chǔ)膜系的膜系結(jié)構(gòu)為：基底八0. 5HL0. 5H)n01/ 空氣；
[0009] 所述第二截止濾光膜的基礎(chǔ)膜系的膜系結(jié)構(gòu)為：基底八〇. 5LH0. 5L)n02/空氣； [0010] 式中：H表示一個(gè)光學(xué)厚度的高折射率材料膜層，L表示一個(gè)光學(xué)厚度的低折射率 材料膜層，H、L前的數(shù)字為光學(xué)厚度的比例系數(shù)，n01表示（0. 5HL0. 5H)的重復(fù)次數(shù)，n02表 示（0. 5LH0. 5L)的重復(fù)次數(shù)。
[0011] 可選地，所述第一截止濾光膜的膜系結(jié)構(gòu)為：基底/al (HL)nla2(HL) η2· · · (0· 5HL0. 5Η)η01· · · aiLai (HL)ni/ 空氣，（0· 5HL0. 5H)n01 為第一基礎(chǔ)膜系，/al (HL) nla2 (HL) n2......aiLai (HL) ni/ 為第一非周期膜系；
[0012] 式中：H表示一個(gè)光學(xué)厚度的高折射率材料膜層，L表示一個(gè)光學(xué)厚度的低折射率 材料膜層，H、L前的數(shù)字和ai為光學(xué)厚度的比例系數(shù)，n01表示（0. 5HL0. 5H)的重復(fù)次數(shù)， ni表示（HL)的重復(fù)次數(shù)。
[0013] 可選地，ai的取值在0?2之間，ni的取值在5-10之間。
[0014] 可選地，所述第二截止濾光膜的膜系結(jié)構(gòu)為：基底/al (HL) nla2 (HL) η2· · · (0· 5LH0. 5L)n02. · · ajLaj (HL)nj/ 空氣，（0· 5LH0. 5L)n02 為第二基礎(chǔ)膜系，/al (HL) nla2 (HL) n2......ajLaj (HL) nj/ 為第二非周期膜系；
[0015] 式中：H表示一個(gè)光學(xué)厚度的高折射率材料膜層，L表示一個(gè)光學(xué)厚度的低折射率 材料膜層，H、L前的數(shù)字和ai為光學(xué)厚度的比例系數(shù)，n02表示（0. 5LH0. 5L)的重復(fù)次數(shù)， n j表示（HL)的重復(fù)次數(shù)。
[0016] 可選地，a j的取值在0?2之間，nj的取值在2-5之間。
[0017] 可選地，所述第一截止濾光膜和所述第二截止濾光膜均采用電子束蒸發(fā)蒸鍍于所 述基底上。
[0018] 可選地，所述基底為光學(xué)玻璃基底或?qū)毷住?br> [0019] 本實(shí)用新型提供的一種通帶波段為430-450nm的帶通濾光片，包括基底、鍍制于 所述基底一面的、截止波段為380-430nm的第一截止濾光膜和鍍制于所述基底另一面的、 截止波段為450-780nm的第二截止濾光膜。鍍制于基底一面的截止波段為380-430nm的 第一截止濾光膜能夠有效截止380-430nm波段光，使其它波段光通過(guò)；鍍制于基底另一 面的截止波段為450-780nm的第二截止濾光膜能夠有效截止450-780nm波段光，而使其 它波段光通過(guò)。所以，當(dāng)一束白光通過(guò)所述帶通濾光片時(shí)，其中的帶外波段380-430nm 和450-780nm波段能夠被有效截止，從而解決了現(xiàn)有對(duì)可見光波段使用的通帶波段為 430-450nm的帶通濾光片帶外截止淺的問(wèn)題。
[0020] 本實(shí)用新型還提供一種陳米篩選系統(tǒng)，包括：
[0021] 生成作為對(duì)比光的第一白光和照射于大米上的第二白光的分光裝置；
[0022] 生成所述第一白光的第一出射光和所述第二白光經(jīng)所述大米的反射光的第二出 射光的帶通濾光片；
[0023] 與所述分光裝置連接的、當(dāng)?shù)诙錾涔獾牟ǘ畏秶∮诘谝怀錾涔獾牟ǘ畏秶鷷r(shí) 判定所述大米為陳米的篩選裝置；
[0024] 所述帶通濾光片為以上所述的通帶波段為430-450nm的帶通濾光片。
[0025] 本實(shí)用新型提供的一種陳米篩選系統(tǒng)，包括分光裝置、帶通濾光片和與所述分光 裝置連接的篩選裝置。分光裝置生成第一白光和第二白光，第一白光為對(duì)比光，第二白光照 射于大米上，第一白光和第二白光經(jīng)所述大米的反射光經(jīng)過(guò)所述帶通濾光片，對(duì)應(yīng)生成第 一出射光和第二出射光，所述帶通濾光片為以上所述的通帶波段為430-450nm的帶通濾光 片，篩選裝置用于當(dāng)?shù)诙錾涔獾牟ǘ畏秶∮诘谝怀錾涔獾牟ǘ畏秶鷷r(shí)判定所述大米為 陳米。
[0026] 因此，該陳米篩選系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)將大米中的陳米篩選出，提高了將大米中的陳米 篩選出的篩選準(zhǔn)確率及篩選效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種通帶波段為430-450nm的帶通濾光片的結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0028] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種通帶波段為430-450nm的帶通濾光片的透射 光譜曲線。
[0029] 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的帶通濾光片的第一截止濾光膜的透射光譜曲線；
[0030] 圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的帶通濾光片的第二截止濾光膜的透射光譜曲線；
[0031] 圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種陳米篩選系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0032] 本實(shí)用新型提供一種通帶波段為430-450nm的帶通濾光片，解決了現(xiàn)有的對(duì)可見 光波段所使用的通帶波段為430-450nm的帶通濾光片帶外截止淺的問(wèn)題。
[0033] 為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施 方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0034] 參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種通帶波段為430-450nm的帶通濾光片， 包括基底10、鍍制于所述基底一面的、截止波段為380-430nm的第一截止濾光膜11和鍍制 于所述基底另一面的、截止波段為450-780nm的第二截止濾光膜12。
[0035] 本實(shí)施例中，所述帶通濾光片的基底可以是光學(xué)玻璃，如融石英玻璃、K9玻璃、ZK6 玻璃和BaK玻璃等，也可以是寶石材料基底。
[0036] 鍍制于基底一面的截止波段為380-430nm的第一截止濾光膜能夠有效截止 380-430nm波段光，使其它波段光通過(guò)；鍍制于基底另一面的截止波段為450-780nm的第二 截止濾光膜能夠有效截止450-780nm波段光，而使其它波段光通過(guò)。所以，當(dāng)一束白光通過(guò) 所述帶通濾光片時(shí)，其中的帶外波段380-430nm和450-780nm波段光能夠被有效截止，從而 解決了現(xiàn)有對(duì)可見光波段使用的通帶波段為430-450nm的帶通濾光片帶外截止淺的問(wèn)題。
[0037] 本實(shí)施例所述的帶通濾光片，能夠有效截止帶外波段380-430nm和450-780nm波 段光，使430-450nm波段光高效透過(guò)，使所述帶通濾光片的通帶形狀逼近矩形、通帶波紋 小。如圖2為本實(shí)施例提供的一種通帶波段為430-450nm的帶通濾光片的透射光譜曲線。
[0038] 同時(shí)，在基底兩面制膜，與傳統(tǒng)的在基底單面制膜相比，減少了單面膜層的總厚 度，減小了膜層內(nèi)應(yīng)力使膜層厚度均勻，并使累積誤差對(duì)膜的影響減小，提高了制膜的成品 率。
[0039] 本實(shí)施例中，所述第一截止濾光膜和所述第二截止濾光膜均由基礎(chǔ)膜系和非周期 膜系組成，所述非周期膜系位于所述基礎(chǔ)膜系的兩側(cè)。
[0040] 基礎(chǔ)膜系是所述截止濾光膜最基本的膜系結(jié)構(gòu)，非周期膜系位于基礎(chǔ)膜系的兩 偵L截止濾光膜通過(guò)非周期膜系與基底接觸或與入射介質(zhì)接觸，通過(guò)調(diào)節(jié)非周期膜系的膜 系結(jié)構(gòu)可使基礎(chǔ)膜系與基底和入射介質(zhì)的導(dǎo)納相匹配，從而使所述帶通濾光片具有更好的 性能。
[0041] 所述第一截止濾光膜的基礎(chǔ)膜系的膜系結(jié)構(gòu)為：基底八〇. 5HL0. 5Η)η°ν空氣，式 中：H表示一個(gè)光學(xué)厚度的高折射率材料膜層，L表示一個(gè)光學(xué)厚度的低折射率材料膜層， H、L前的數(shù)字為光學(xué)厚度的比例系數(shù)，Iitll表示（0. 5HL0. 5H)的重復(fù)次數(shù)。
[0042] 所述第二截止濾光膜的基礎(chǔ)膜系的膜系結(jié)構(gòu)為：基底八0. 5LH0. 5L)n°2/空氣，式 中：H表示一個(gè)光學(xué)厚度的高折射率材料膜層，L表示一個(gè)光學(xué)厚度的低折射率材料膜層， H、L前的數(shù)字為光學(xué)厚度的比例系數(shù)，Iitl2表示（0. 5LH0. 5L)的重復(fù)次數(shù)。
[0043] 可選用的高折射率材料有Ta2O5、鈦的氧化物、H 4 (La203+Ti02)、Zr02, HfO2，可選用的 低折射率材料有SiO2、MgF2、YbF 3。
[0044] 本實(shí)施例中，所述第一截止濾光膜的膜系結(jié)構(gòu)為：基底Ai1 (HL)nla2(HL) …（0· 5HL0. 5H) η。1· ·· BiLai(HL)nV 空氣，（0· 5HL0. 5H)n(l1 為第一基礎(chǔ)膜系，/a JHUnla2(HL) 112......SiLai(HL)1V為第一非周期膜系。式中：H表示一個(gè)光學(xué)厚度的高折射率材料膜層， L表示一個(gè)光學(xué)厚度的低折射率材料膜層，H、L前的數(shù)字和％為光學(xué)厚度的比例系數(shù)，Iltll 表示（0. 5HL0. 5H)的重復(fù)次數(shù)，ni表示（HL)的重復(fù)次數(shù)。
[0045] 其中，Bi表示第一非周期膜系的中心波長(zhǎng)為第一基礎(chǔ)膜系的中心波長(zhǎng)的a i倍， 取值在0?2之間，ni的取值在5-10之間。該膜系對(duì)380-430nm波段截止，并保證 430-450nm波段的高透過(guò)。以一高折射率材料膜層或者一低折射率膜層為一個(gè)膜層，第一截 止濾光膜由至少25層膜層構(gòu)成。
[0046] 所述第二截止濾光膜的膜系結(jié)構(gòu)為：基底A1 (HL) nla2 (HL)n2. . . (0. 5LH0. 5L) n°2· ·· a」Laj (HL)nV 空氣，（〇· 5LH0. 5L)n°2為第二基礎(chǔ)膜系，/a i (HL) nla2 (HL)"2......BjLaj (HL) nV為第二非周期膜系。式中表示一個(gè)光學(xué)厚度的高折射率材料膜層，L表示一個(gè)光學(xué)厚 度的低折射率材料膜層，H、L前的數(shù)字和為光學(xué)厚度的比例系數(shù)，n C12表示（0. 5LH0. 5L) 的重復(fù)次數(shù)，nj表示（HL)的重復(fù)次數(shù)。
[0047] 其中，a』表示第二非周期膜系的中心波長(zhǎng)為第二基礎(chǔ)膜系的中心波長(zhǎng)的a』倍， 3」的取值在0?2之間，nj的取值在2-5之間。該膜系對(duì)450-780nm波段截止，并保證 430-450nm波段的高透過(guò)，以一高折射率膜層或者一低折射率膜層為一個(gè)膜層，第一截止濾 光膜由至少15層膜層構(gòu)成。
[0048] 本實(shí)施例所述的帶通濾光片，包括以上所述的第一截止濾光膜和第二截止濾光 膜，第一截止濾光膜鍍制于基底的一面，第二截止濾光膜鍍制于基底的另一面。將所述帶通 濾光片使用光譜測(cè)試設(shè)備測(cè)試，如圖2所示，從所得的光譜曲線顯示，通帶透過(guò)率高，通帶 形狀逼近矩形，通帶波紋小，帶外截止深，滿足430-450nm高透過(guò)、380-430nm和450-780nm 高截止的要求。
[0049] 本實(shí)施例中，所述第一截止濾光膜和所述第二濾光膜均采用電子束蒸發(fā)蒸鍍于所 述基底上。下面舉例詳細(xì)說(shuō)明所述第一截止濾光膜和所述第二截止濾光膜的鍍制過(guò)程。
[0050] (1)第一截止濾光膜的制備
[0051] 以光學(xué)玻璃K9為基底，以Ti305為高折射率材料，Si02為低折射率材料，第一截止 濾光膜的膜系結(jié)構(gòu)為：空氣 /〇· 6H0. 5L1. 4H0. 9L1. 6H1. 06L1. 3H0. 7L(HL)~11H0· 8L1. 2H0. 8 L0. 8H1. 2L0. 2H/基底。通過(guò)上述膜系結(jié)構(gòu)，通帶平均透射率為99. 9% (不考慮背面反射）， 截止帶透射率小于1%，其透射光譜曲線如圖3所示。
[0052] 具體制備過(guò)程如下：
[0053] a清潔玻璃K9基底，用酒精和乙醚混合溶液浸濕的紗布擦洗，去除表面的油污、拋 光時(shí)的遺留物等，鍍制前用離子源進(jìn)行清潔，離子源參數(shù)如表1所示。
[0054] b烘烤玻璃K9基底，將基底放置在夾具內(nèi)，放入真空鍍膜機(jī)，真空度抽至 3X 10_3pa，烘烤溫度加至150?200°C，持續(xù)1小時(shí)。
[0055] c鍍制第一層膜層，Ti305放置在八孔位坩堝中，采用電子槍蒸鍍，并采用離子源 輔助沉積，離子源參數(shù)如表1，蒸鍍時(shí)真空度為1?3Xl(T 2pa，蒸發(fā)速率為2?4A/S，其幾何 厚度為62nm〇
[0056] d鍍制第二層膜層，Si02放置在環(huán)形坩堝中，采用電子槍蒸鍍，并采用離子源輔助 沉積，離子源參數(shù)如表1所示，蒸鍍時(shí)真空度為1?3 X l(T2pa，蒸發(fā)速率為3?8A/S,其幾何 厚度為32nm〇
[0057] e依次重復(fù)c，d，對(duì)3-17層進(jìn)行鍍制。
[0058] f鍍制完成后，待真空室溫度冷卻至室溫，取出測(cè)試片，利用分光光度計(jì)對(duì)測(cè)試片 的光譜曲線進(jìn)行測(cè)試。
[0059] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種通帶波段為430-450nm的帶通濾光片，其特征在于，包括基底、鍍制于所述基底 一面的、截止波段為380-430nm的第一截止濾光膜和鍍制于所述基底另一面的、截止波段 為450-780nm的第二截止濾光膜。
2. 如權(quán)利要求1所述的帶通濾光片，其特征在于，所述第一截止濾光膜和所述第二截 止濾光膜均包括基礎(chǔ)膜系和位于所述基礎(chǔ)膜系兩側(cè)的非周期膜系。
3. 如權(quán)利要求2所述的帶通濾光片，其特征在于，所述第一截止濾光膜的基礎(chǔ)膜系的 膜系結(jié)構(gòu)為：基底八〇. 5HL0. 5H)n(l1/空氣； 所述第二截止濾光膜的基礎(chǔ)膜系的膜系結(jié)構(gòu)為：基底八〇. 5LH0. 5L)n°2/空氣； 式中：H表示一個(gè)光學(xué)厚度的高折射率材料膜層，L表示一個(gè)光學(xué)厚度的低折射率材 料膜層，H、L前的數(shù)字為光學(xué)厚度的比例系數(shù)，n(ll表示（0. 5HL0. 5H)的重復(fù)次數(shù)，n %表示 (0. 5LH0. 5L)的重復(fù)次數(shù)。
4. 如權(quán)利要求2所述的帶通濾光片，其特征在于，所述第一截止濾光膜的膜系結(jié)構(gòu)為： 基底 (HL)nla2(HL)n2. ? ? (0? 5HL0. 5H)nQ1. ? ? aiLai (HL)ni/ 空氣，（0? 5HL0. 5H)nQ1 為第一基礎(chǔ) 膜系，A (HL)nla2(HL)n2......aMi (HL)ni/ 為第一非周期膜系； 式中：H表示一個(gè)光學(xué)厚度的高折射率材料膜層，L表示一個(gè)光學(xué)厚度的低折射率材料 膜層，H、L前的數(shù)字和ai為光學(xué)厚度的比例系數(shù)，n ^表示（0. 5HL0. 5H)的重復(fù)次數(shù)，ni表 示（HL)的重復(fù)次數(shù)。
5. 如權(quán)利要求4所述的帶通濾光片，其特征在于，a 取值在0?2之間，ni的取值 在5-10之間。
6. 如權(quán)利要求2所述的帶通濾光片，其特征在于，所述第二截止濾光膜的膜系結(jié)構(gòu)為： 基底 (HL)nla2 (HL)n2. ? ? (0? 5LH0. 5L)n。2. ? ? a」Laj (HL)nj/ 空氣，（〇? 5LH0. 5L)n。2為第二基礎(chǔ) 膜系，(HL) nla2 (HL)n2......(HL)nj/為第二非周期膜系； 式中：H表示一個(gè)光學(xué)厚度的高折射率材料膜層，L表示一個(gè)光學(xué)厚度的低折射率材料 膜層，H、L前的數(shù)字和ai為光學(xué)厚度的比例系數(shù)，n 表示（0. 5LH0. 5L)的重復(fù)次數(shù)，nj表 示（HL)的重復(fù)次數(shù)。
7. 如權(quán)利要求6所述的帶通濾光片，其特征在于，a ^的取值在0?2之間，nj的取值 在2-5之間。
8. 如權(quán)利要求1所述的帶通濾光片，其特征在于，所述第一截止濾光膜和所述第二截 止濾光膜均采用電子束蒸發(fā)蒸鍍于所述基底上。
9. 如權(quán)利要求1所述的帶通濾光片，其特征在于，所述基底為光學(xué)玻璃基底或?qū)毷?底。
10. -種陳米篩選系統(tǒng)，其特征在于，包括： 生成作為對(duì)比光的第一白光和照射于大米上的第二白光的分光裝置； 生成所述第一白光的第一出射光和所述第二白光經(jīng)所述大米的反射光的第二出射光 的帶通濾光片； 與所述分光裝置連接的、當(dāng)?shù)诙錾涔獾牟ǘ畏秶∮诘谝怀錾涔獾牟ǘ畏秶鷷r(shí)判定 所述大米為陳米的篩選裝置； 所述帶通濾光片為權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的通帶波段為430-450nm的帶通濾光 片。
【文檔編號(hào)】G02B5/20GK204166157SQ201420684468
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】孟繁有 申請(qǐng)人:孟繁有