Análisis de las principales causas del cambio de longitud de onda central de la película de filtro óptico

En la producción y aplicación del filtro, a menudo se encuentra que los datos de prueba del recubrimiento del producto del filtro no son los mismos que el espectrograma medido después de unos días y la longitud de onda del filtro ha cambiado. BRD Optical Co. Ltd. clasifica principalmente los siguientes aspectos, así como las medidas de prevención para el cambio de longitud de onda del filtro.

1. Densidad de agregación de la película

2. El índice de refracción y el grosor geométrico de la película cambian con el entorno operativo

En cuanto a la densidad de agregación de la película, la densidad de agregación de la película elaborada por el proceso convencional suele ser inferior a 1. Por lo tanto, el grosor óptico de la película puede variar hasta 1%-5% con diferentes condiciones de absorción de humedad, Lo que significa que la longitud de onda central del filtro óptico de banda ultra estrecha utilizado para un detector de rayos con longitud de onda central de 777,4 nm cambiará a la onda larga después de absorción de humedad de 7-37,5 nm. Esta desviación no solo cambia con la humedad ambiental sino también cuando la película de filtro óptico está compuesta por una película densa con alta densidad de agregación y una película suelta con baja densidad de agregación, el tiempo del cambio de longitud de onda puede durar varios días o incluso varios meses debido al efecto de bloqueo de la película densa, Lo que trae problemas a la aplicación práctica del filtro.

3. La estructura suelta ocasionada por la baja densidad de agregación en el interior de la película es la principal causa de la deriva del espectro

En la actualidad, el haz de iones asistido (Imad), el revestimiento de iones reactivos (RIP) y el esputtering del haz de iones (IBS) Y se han utilizado otras técnicas de deposición para hacer que la densidad de agregación de la película sea igual o incluso mayor que una. En este caso, se considera que no hay espacio de absorción de humedad en la película, y se puede pasar por alto el cambio de espesor o de longitud de onda del filtro óptico por lo tanto, el cambio de longitud de onda central causado por la expansión térmica y el índice de refracción del material de la película con el cambio de temperatura se convierte en el factor principal. Debido a que es causado por los cambios de temperatura, generalmente se llama estabilidad de temperatura.

El punto de partida básico del modelo Takahashi es que cuando cambia la temperatura ambiente de la película de filtro óptico, por un lado, el volumen de la película aumenta debido a la expansión térmica, lo que resulta en la reducción de la densidad media de agregación de la película y el cambio del grosor de la película y el índice de refracción. Por otro lado, la tensión térmica del sustrato y el sistema de película causa la deformación elástica de la película y el cambio de volumen de la película, lo que resulta en el grosor y el cambio del índice de refracción de la película. Si estos dos procesos se pueden compensar de forma efectiva, se puede lograr un cambio cero de la longitud de onda central del filtro.