專利名稱：一種雙通道光譜能量調諧濾光片的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種雙通道光譜能量調諧濾光片，具體涉及到利用調節方位角得 到雙通道調諧反射光譜能量的能量調諧濾光片，可應用于光學儀器、光學探測、光學測量及 生物醫學等技術領域。
背景技術：
光學濾光片器件具有廣泛的應用領域，例如在生物學研究領域，所需要的光譜通 常是由光源經過光學濾光片得到，長期研究結果已經清楚地表明通過光學濾光片得到的 光譜光學參數對生物的生長發育產生關鍵作用，光譜可以影響生物生長、控制生物發育轉 變。但迄今為止，由于無法通過現有的實驗儀器和手段獲得光譜能量可調的光源，研究者仍 不能精細地調控和設定實驗過程所需要的光譜參數，因此制約著光生物學精確定量研究和 深入開展，所以，光學濾光片器件對于生物學中與光譜參數相關科學技術研究，是一個至關 重要的器件。在先技術中有一種紅外線吸收濾光片，中國發明專利“紅外線吸收濾光片”，專 利號ZL00135776.X。該濾光片具有很多優點，但是，仍然存在一些本質不足1)通過此紅 外線吸收濾光片得到的光譜，其光譜參數無法調節，濾光片靈活性差；2)濾光片實施復雜， 并且光譜帶寬較寬，限制了濾光片的使用范圍。
實用新型內容為克服現有技術的上述缺陷，本實用新型公開了一種雙通道光譜能量調諧濾光 片，不僅結構簡單、具有窄帶反射光譜，而且可通過改變方位角來實現雙道反射光譜能量的 分布調節。本實用新型的能量調諧濾光片，是基于導模共振結構而設計的一種全新的能量 調諧濾光片。一種雙通道光譜能量調諧濾光片，其特征在于在基底層鍍上一層均勻二氧化鉿 膜層，二氧化鉿膜層上鍍上一層光刻膠并烘干，再在光刻膠層上用曝光和顯影技術制作高 低折射率材料為光刻膠和入射媒質的光柵，即得到雙通道光譜能量調諧濾光片。通過調節方位角可以實現雙通道調諧反射光譜能量。與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是利用導模共振濾光片的結構， 通過調節方位角達到在雙通道快速調諧反射光譜能量的目的，具有實施方便、窄帶光譜，可 廣泛應用于光學儀器、光學探測、光學測量及生物醫學等領域。
圖1是雙通道光譜能量調諧濾光片結構示意圖；圖2是本實用新型空氣中0°入射角，TE偏振入射，不同方位角時，光譜能量調諧 濾光片在不同通道的反射光譜特性曲線。(a)0°，(b)20°，(c) 30°，(d)45°，(e)60°，(f)70°，(g)80°，(h)90°。1.基底層，2.均勻二氧化鉿膜層，3.光柵高折射率的光刻膠，4.光柵低折射區空氣，5.入射媒質。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細描述，但本實施例并不用于限 制本實用新型，凡是采用本實用新型的相似結構及其相似變化，均應列入本實用新型的保 護范圍。一種雙通道光譜能量調諧濾光片，實施例的具體參數是光柵周期409nm，占空比 0. 3，光柵槽深134·，光柵高低折射率材料分別是光刻膠和空氣，對應折射率分別為1. 63 和1. 0，二氧化鉿膜層作為波導層，折射率為1. 98。具體步驟如下1.用電子蒸發法在基底層1上鍍上一層厚度為ieOnm的均勻二氧化鉿膜層2。2.用旋涂法在二氧化鉿膜層2上鍍上一層厚度為227nm的光刻膠3并烘干。3.在光刻膠層上用曝光和顯影技術制作高低折射率材料為光刻膠和空氣的光柵。 實施例所采用的光刻膠型號為ARP3120，該型號正性光刻膠對波長為441. 6nm光束感光靈 敏性高。因此，全息曝光利用光波波長為441. 6nm的氦鎘激光器產生的單色均勻平面波在 光刻膠層表面干涉，再通過控制顯影液的濃度、稀釋度及顯影時間對已曝光的光刻膠顯影 得到所需光柵結構。這樣得到如圖1所示的雙通道光譜能量調諧濾光片的結構。入射媒質5為空氣。通過調節方位角可以改變不同通道的窄帶反射光譜，達到雙 通道光譜能量調諧濾光片的功能。圖2是本實用新型的空氣中0°入射角，TE偏振入射，不同方位角時的雙通道光 譜能量調諧濾光片在不同通道(波長為723nm和684.6nm)的反射光譜特性曲線。圖2中 (a)方位角為0°，(b)方位角為20°，(c)方位角為30°，(d)方位角為45°，(e)方位角 為60°，(f)方位角為70°，(g)方位角為80°，(h)方位角為90°。由圖可知，該濾光片 在0°方位角時的共振波長為723nm，方位角變到90°時的共振波長為684. 6nm，且方位角 為0°和90°時，在共振波長處的反射率均接近于100%。方位角為45°時，反射率在波長 684.6nm和723nm處約為50%，反射光譜的能量隨著方位角從0°到90°的變化在兩個通 道處線性變化。本實用新型成功實現了利用雙通道光譜能量調諧濾光片調諧光譜的功能。
權利要求一種雙通道光譜能量調諧濾光片，其特征在于在基底層鍍上一層均勻二氧化鉿膜層，二氧化鉿膜層上鍍上一層光刻膠，再在光刻膠層上制作高低折射率材料為光刻膠和入射媒質的光柵，即得到雙通道光譜能量調諧濾光片。
專利摘要一種雙通道光譜能量調諧濾光片，其特征在于在基底層鍍上一層均勻二氧化鉿膜層，二氧化鉿膜層上鍍上一層光刻膠，再在光刻膠層上制作高低折射率材料為光刻膠和入射媒質的光柵，即得到雙通道光譜能量調諧濾光片。通過調節方位角可以實現雙通道調諧反射光譜能量。本實用新型實施方便、窄帶光譜，可廣泛應用于光學儀器、光學探測、光學測量及生物醫學等領域。
文檔編號G02B5/20GK201622361SQ20092017826
公開日2010年11月3日 申請日期2009年10月20日 優先權日2009年10月20日
發明者倪爭技, 莊松林, 張大偉, 王 琦, 高秀敏, 黃元申 申請人:上海理工大學