红外(超)窄带滤光片的国内研制状况

一、引言

红外(超)窄带滤光片作为红外分光计的窄带与超窄带通光学薄膜滤光器件，可应用于卫星遥感、光学分析仪器和环境测试等领域。为系统了解我国的研究状况，本文对覆盖不同电磁波段的(超)窄带滤光片技术参数进行文献检索，对其应用进行了分类概括。

二、技术参数

中心波长、峰值透射率、透射峰半宽度、背景透过率、截止带宽度和相对带宽等是表征滤光片性能的重要光学参数。经文献检索，我国研制的系列红外(超)窄带滤光片性能参数如下表所示：

三、应用讨论

1、光学分析与光学测距

基于光子晶体理论，采用一维掺杂异质结结构、从可见到红外波段具有超宽截止带，可应用于光学分析仪器。

采用光学玻璃为衬底，依次真空蒸镀由低折射率的无序性膜层与高折射率的无序性膜层交替叠层多次组成的底层薄膜、由高折射率的无序性膜层与中间折射率的无序性膜层交替叠层多次组成的中间层薄膜和由高折射率的无序性膜层与中间折射率的无序性膜层交替叠层多次组成的顶层薄膜，以提高滤光片成品率和降低制备设备要求。

采用λ/4及其整数倍的膜层厚度，用ZnS高折射 率材料做中间层，用波长扫描法控制膜厚，主要用于激光测距。文献10对18种膜系进行了理论计算，对其中9种进行了实验，确定了三档膜系，可应用于CO2激光测距，也可用于消除反坦克导弹辅助发动机烟雾中的红外辐射。

2、环境监测

采用石英为基板，选用锗和一氧化硅为镀膜材料，在真空中蒸镀干涉膜带滤光片，适用于汽车尾气监测。

以硅为基板，硒化红外(超)窄带滤光片锌和碲化铅膜层材料，在真空中蒸镀制备干涉滤光片，适合于环境SO2监测、钢铁硫含量等分析。文献9利用红外光多次干涉四个共振腔原理，采用三种膜设计，可应用于红外线汽车排气分析。

3、综合应用

采用白宝石为基板，硒化锌和碲化铅为膜层材料，在真空中蒸镀制备干涉片，适合应用于环境、医用、化肥和钢铁碳含量等的分析仪器。

以三氧化二铝为基板，在基板两个面上交替真空蒸镀多层硒化锌膜层和碲化铅膜层，适合化工、环保、煤矿和医学等领域监测微量一氧化碳气体。

采用新颖结构实现了滤光片的特殊半宽度、超低背景透过率要求，可用于国防工程，还可广泛用于环境监测、气体分析、医疗仪器等领域。