红外截止滤光片的制备与性能研究
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TFC软件优化
最终设计的膜系为： (0.5LH0.5L)^9 1.33(0.5LH0.5L)^8
.
三、红外截止滤光片的镀制
光驰—1300 光学镀膜机
.
装置结构
真空系统
光控晶片
.
电子枪
石英晶振片
RF离子源
离子源作用： 1、是离子源表面预清洗 ——表面清洗和表面改性 2、是离子辅助沉积 ——提 高膜层的致密度、均匀性和 附着力
表面物理、材料科学、等离子体技术等等密切相关，所以
光学薄膜又可以称得上是一门——综合学科
近年来，光学薄膜技术随着现代科学技术的发展而
迅速发展，特别是计算机技术给薄膜理论分析带来巨大方
便。
.
一、光学薄膜介绍
光学薄膜是指在光学元件上或独立的基板 上镀上一层或多层介质膜或金属膜来改变光波 传输的特性。利用光波在这些薄膜传输中产生 的特性变化现象，如透射、吸收、散射、反射 、偏振、相位变化等，进而设计及制造各种光 学薄膜器件来达到科学与工程上的应用目的 。
光学薄膜技术是光学技术的一个重要分支
，它包括薄膜光学及薄膜制备技术，前者研究
光在分层媒质中的传播规律，后者研究光学薄
膜的各种制备技术。
.
光学薄膜的应用
与镀膜技术密切相关的产业 ➢ 镀膜眼镜 ➢ 幕墙玻璃 ➢ 滤光片 ➢ ITO膜 ➢ 车灯、冷光镜、舞台灯光滤光片 ➢ 光通信领域：DWDM、光纤薄膜器件 ➢ 红外膜 ➢ 投影显示
.
红外截止滤光片
红外截止滤光片其简称是IRCF，是利用精密光学镀膜技 术在光学基片上交替镀上高低折射率的光学膜，实现可见光区（ 400nm-630nm）高透，近红外（700nm－1100nm）截止的光学滤 光片，主要应用于可拍照手机摄像头、电脑内置摄像头、汽车摄 像头等数码成像领域，用于消除红外光线对CCD/CMOS成像的影 响。
因。
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吸潮引起的中心波长漂移
.
解决吸潮的方法
为了消除吸潮对于薄膜特性的影响，可以从改善薄 膜 微结构入手，即消除柱状结构的形成。
采取的手段包括选择聚集密度较高的薄膜材料 提高膜层的聚集密度 ：适当提高基底温度和真
空度；提高沉积粒子的能量。 由于SiO2的吸潮对中心波长漂移贡献较大，因
此适当提高Si02的蒸发速率也被证明是一个提高聚 集密度减少吸潮影响的一个有效途径。
.
谢谢 ！
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300 350 400 450 500 550 600 650 700 波长/nm
.
3、膜系的设计
1、膜系结构的选择
目前广泛用做截止滤光片的膜系是将全λ/4多层膜
作简单的修改，在(LH)S的两侧各加一个λ/4膜层 。
即
前者为短波通类膜系，正好适用于红外截止滤波片 膜堆。
.
截止带的展宽
曲线A和曲线B是测 得的两个λ/4多层高 反射膜的反射率。 曲线C表示由这两个 多层膜叠加合成的膜 系的实测反射率 曲线D表示在两个多 层膜之间又加入一层 λ/4的L层后得到的反 射率
.
红外截止滤光膜
曲线要求： 400nm—630nm Tmin>92% 650nm±10nm T=50% 690nm—1100 Tmax<3%
.
IRCF在CCD/CMOS上的应用
CCD感光特性图
.
IRCF的作用
.
二、 IRCF的设计
1、产品规格：
a、产品指标 b、外观质量 c、环境测试 d、包装
.Baidu Nhomakorabea
产品检测
1、光谱检测 2、光洁度 3、抗摩擦性能 4、膜层附着力
.
四.截止滤光片的光学不稳定性
产生原因：通过上述工艺镀制的IRCF膜为 一种柱状结构。其柱体截面直径为几十纳米， 柱体之间有明显的分界表面，柱体之间的空隙 犹如毛细孔，在环境气氛中会产生吸附现象， 这就是薄膜会吸收潮气而导致折射率变化的原
红外截止滤光片的制备 与性能研究
.
前言
人类生活在周围充满着光的世界里，光是一种人们无
时无刻不遇到的自然现象。更为重要的是：光是信息的重
要载体，研究光的本性及其传播规律的学科就是光学。
和光打交道，离不开光学薄膜， 薄膜光学是现代光学必
不可少的基础技术，它是物理光学的一个重要分支。——
专项技术
另一方面，由于光学薄膜的制备过程与真空技术、
.
IRCF的生产流程
.
工艺实现过程
镀膜工艺流程：
.
1、参数设定
薄膜沉积参数：
.
镀制
2、镀膜准备——基片准备，膜料准备，腔室 卫生，设备检查。
3、上片、抽真空——真空抽至8.0×10-3Pa。 4、预熔——确认预熔坩埚个数 5、薄膜沉积——工作真空1.1×10-2Pa，注意
离子源状态，注意电子枪光斑位置。 6、冷却、放气、下片。
.
2、材料选择
2、D263T光学玻璃 硬度高 稳定性强 透光度高
.
折射率
二氧化钛
3
2.8 材料的选择
2.6
2.4 b、二氧化硅
2.2 2 380 450 500 550 600 650 750 775 800 波长/nm
高折射率材料
低折射率材料
折射率
二氧化硅 2 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1
TFC软件优化
最终设计的膜系为： (0.5LH0.5L)^9 1.33(0.5LH0.5L)^8
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三、红外截止滤光片的镀制
光驰—1300 光学镀膜机
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装置结构
真空系统
光控晶片
.
电子枪
石英晶振片
RF离子源
离子源作用： 1、是离子源表面预清洗 ——表面清洗和表面改性 2、是离子辅助沉积 ——提 高膜层的致密度、均匀性和 附着力
表面物理、材料科学、等离子体技术等等密切相关，所以
光学薄膜又可以称得上是一门——综合学科
近年来，光学薄膜技术随着现代科学技术的发展而
迅速发展，特别是计算机技术给薄膜理论分析带来巨大方
便。
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一、光学薄膜介绍
光学薄膜是指在光学元件上或独立的基板 上镀上一层或多层介质膜或金属膜来改变光波 传输的特性。利用光波在这些薄膜传输中产生 的特性变化现象，如透射、吸收、散射、反射 、偏振、相位变化等，进而设计及制造各种光 学薄膜器件来达到科学与工程上的应用目的 。
光学薄膜技术是光学技术的一个重要分支
，它包括薄膜光学及薄膜制备技术，前者研究
光在分层媒质中的传播规律，后者研究光学薄
膜的各种制备技术。
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光学薄膜的应用
与镀膜技术密切相关的产业 ➢ 镀膜眼镜 ➢ 幕墙玻璃 ➢ 滤光片 ➢ ITO膜 ➢ 车灯、冷光镜、舞台灯光滤光片 ➢ 光通信领域：DWDM、光纤薄膜器件 ➢ 红外膜 ➢ 投影显示
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红外截止滤光片
红外截止滤光片其简称是IRCF，是利用精密光学镀膜技 术在光学基片上交替镀上高低折射率的光学膜，实现可见光区（ 400nm-630nm）高透，近红外（700nm－1100nm）截止的光学滤 光片，主要应用于可拍照手机摄像头、电脑内置摄像头、汽车摄 像头等数码成像领域，用于消除红外光线对CCD/CMOS成像的影 响。
因。
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吸潮引起的中心波长漂移
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解决吸潮的方法
为了消除吸潮对于薄膜特性的影响，可以从改善薄 膜 微结构入手，即消除柱状结构的形成。
采取的手段包括选择聚集密度较高的薄膜材料 提高膜层的聚集密度 ：适当提高基底温度和真
空度；提高沉积粒子的能量。 由于SiO2的吸潮对中心波长漂移贡献较大，因
此适当提高Si02的蒸发速率也被证明是一个提高聚 集密度减少吸潮影响的一个有效途径。
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谢谢 ！
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300 350 400 450 500 550 600 650 700 波长/nm
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3、膜系的设计
1、膜系结构的选择
目前广泛用做截止滤光片的膜系是将全λ/4多层膜
作简单的修改，在(LH)S的两侧各加一个λ/4膜层 。
即
前者为短波通类膜系，正好适用于红外截止滤波片 膜堆。
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截止带的展宽
曲线A和曲线B是测 得的两个λ/4多层高 反射膜的反射率。 曲线C表示由这两个 多层膜叠加合成的膜 系的实测反射率 曲线D表示在两个多 层膜之间又加入一层 λ/4的L层后得到的反 射率
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红外截止滤光膜
曲线要求： 400nm—630nm Tmin>92% 650nm±10nm T=50% 690nm—1100 Tmax<3%
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IRCF在CCD/CMOS上的应用
CCD感光特性图
.
IRCF的作用
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二、 IRCF的设计
1、产品规格：
a、产品指标 b、外观质量 c、环境测试 d、包装
.Baidu Nhomakorabea
产品检测
1、光谱检测 2、光洁度 3、抗摩擦性能 4、膜层附着力
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四.截止滤光片的光学不稳定性
产生原因：通过上述工艺镀制的IRCF膜为 一种柱状结构。其柱体截面直径为几十纳米， 柱体之间有明显的分界表面，柱体之间的空隙 犹如毛细孔，在环境气氛中会产生吸附现象， 这就是薄膜会吸收潮气而导致折射率变化的原
红外截止滤光片的制备 与性能研究
.
前言
人类生活在周围充满着光的世界里，光是一种人们无
时无刻不遇到的自然现象。更为重要的是：光是信息的重
要载体，研究光的本性及其传播规律的学科就是光学。
和光打交道，离不开光学薄膜， 薄膜光学是现代光学必
不可少的基础技术，它是物理光学的一个重要分支。——
专项技术
另一方面，由于光学薄膜的制备过程与真空技术、
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IRCF的生产流程
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工艺实现过程
镀膜工艺流程：
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1、参数设定
薄膜沉积参数：
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镀制
2、镀膜准备——基片准备，膜料准备，腔室 卫生，设备检查。
3、上片、抽真空——真空抽至8.0×10-3Pa。 4、预熔——确认预熔坩埚个数 5、薄膜沉积——工作真空1.1×10-2Pa，注意
离子源状态，注意电子枪光斑位置。 6、冷却、放气、下片。
.
2、材料选择
2、D263T光学玻璃 硬度高 稳定性强 透光度高
.
折射率
二氧化钛
3
2.8 材料的选择
2.6
2.4 b、二氧化硅
2.2 2 380 450 500 550 600 650 750 775 800 波长/nm
高折射率材料
低折射率材料
折射率
二氧化硅 2 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1