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溫度與濕度對窄帶濾光片性能的影響

2013-05-10 admin1

隨著經濟的發(fā)展生產力的提高,窄帶濾光片在諸多行里得到了廣泛的應用,同時也對窄帶濾光片的性能提出了更高的要求,特別是溫度和吸濕度要求上有著更高的性能要求。

溫度與濕度對窄帶濾光片性能的影響

在我們的日常使用中全介質窄帶濾光片暴露在空氣之后,很快的會出現(xiàn)宏觀上的吸水現(xiàn)象,這樣不僅會影響峰值波長移向長波,而且峰值的透射率也會增加。窄帶濾光片也會隨著溫度的變化發(fā)生偏移現(xiàn)象說明濾光片上的薄膜材料的折射率對溫度和濕度較為敏感。


所以要提高窄帶濾光片的穩(wěn)定性,我們需要在工藝上設防的提高薄膜的聚集密度,提高沉積粒子的能力從而增加薄膜聚焦密度和光學穩(wěn)定性。

溫度與濕度對窄帶濾光片性能的影響主要體現(xiàn)在其光學性能的穩(wěn)定性上。以下是關于這兩個因素影響的詳細分析:


一、溫度對窄帶濾光片性能的影響

光學穩(wěn)定性與溫度變化的關系:

窄帶濾光片的光學特性對溫度變化比較敏感。當溫度變化時,薄膜材料的折射率及其熱膨脹系數(shù)會發(fā)生變化,導致濾光片的光學性能發(fā)生漂移。

對于具有正溫度系數(shù)的材料,當溫度變化很小時,隨著溫度的上升,最主要的影響是波峰向長波方向移動。而當溫度變化較大時,濾光片的濕氣可能會釋放出來,導致波峰向短波方向移動。

溫度引起的中心波長漂移量受物理厚度變化、溫度折射率變化以及熱膨脹不匹配等多種因素的影響。

改善方法:

適當提高基底溫度和真空度,以增加薄膜的聚集密度和光學穩(wěn)定性。

采用熱膨脹系數(shù)大的基底,以減小溫度引起的中心波長漂移。


二、濕度對窄帶濾光片性能的影響

吸水現(xiàn)象:

全介質窄帶濾光片暴露于空氣后,會很快出現(xiàn)宏觀上的吸水現(xiàn)象。先是膜層表面上出現(xiàn)許多吸水斑點,之后逐漸擴大并連成一片,最后形成均勻的吸水層。

吸水后,膜層中的孔隙被水填充,導致膜層的平均折射率增加,進而使濾光片的峰值波長移向長波,并且峰值波長的透射率也會增加。

聚集密度與吸濕的關系:

聚集密度描述了薄膜的疏松程度,與吸濕程度密切相關。在完全吸濕的情況下,中心波長的漂移量會隨聚集密度的減小而增加。

不同膜層吸濕對中心波長的影響程度不同,其中中間層及其鄰接層吸濕對中心波長的影響最大,而靠近基底的膜層吸濕對中心波長的影響較小。

改善方法:

提高薄膜的聚集密度和光學穩(wěn)定性,以減少吸濕對濾光片性能的影響。這可以通過提高沉積粒子的能量,如采用離子束輔助沉積等方法來實現(xiàn)。

把濾光片與一些蓋片相結合,也可以固定中心波長的漂移。


綜上所述,溫度與濕度是影響窄帶濾光片性能的重要因素。為了獲得更好的光學穩(wěn)定性,需要在制造過程中采取相應的措施,以減小這兩個因素對濾光片性能的影響。


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