本發(fā)明涉及一種寬帶通光學(xué)濾光片,用在恒星模擬器成像系統(tǒng)中,屬于光學(xué)器件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著我國航天事業(yè)的迅猛發(fā)展,恒星模擬器在航天領(lǐng)域得到了廣泛而深入的應(yīng)用。恒星模擬器用于模擬相對于衛(wèi)星無窮遠的星體的點光源,是星敏感器的主要地面標定設(shè)備之一。在宇宙空間中,由于眾多恒星輻射的光譜分布不同,對特定的光譜,通??赏ㄟ^在星模擬器成像系統(tǒng)中配置濾光片來實現(xiàn)。本發(fā)明所研制的應(yīng)用于恒星模擬器成像系統(tǒng)中的寬帶通濾光片,直接將帶通濾光膜鍍制在星模擬器成像系統(tǒng)中一凸透鏡表面,簡化了光學(xué)系統(tǒng),同時不影響系統(tǒng)成像質(zhì)量。該帶通濾光片,對于450nm-800nm可見波段高透射,300nm-420nm、850nm-1200nm波段截止,可實現(xiàn)450nm-800nm波段帶通光譜照射。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明為用于恒星模擬器成像系統(tǒng)中的寬帶通濾光片,其結(jié)構(gòu)由H-FK材料基底和鍍制在基底兩側(cè)的不同光學(xué)薄膜組成。位于基底入射一側(cè)的光學(xué)薄膜為寬帶通濾光膜,其作用是獲取入射光中所需的光譜范圍。位于基底出射一側(cè)的光學(xué)薄膜為增透膜,其作用是消除界面的反射光,同時不影響帶通濾光片截止波段的光學(xué)特性,因此達到濾光效果。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:位于H-FK材料基底入射一側(cè)的寬帶通濾光膜,其膜系為三個反射膜堆的疊加及采用依次添加匹配層和修改優(yōu)化參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計所得,具體結(jié)構(gòu)為G|3.34L 0.59H 0.83L 1.09H 0.99L 0.85H 1.01L 1.08H 0.97L 0.81H 0.88L 3.66H 2.85L 2.86H 2.76L 2.86H 2.71L 2.91H 2.63L 2.91H 2.68L 2.87H 2.77L2.83H 2.73L 3.01H 2.73L 3.14H 3.16L 3.56H 3.34L 3.61H 3.31L 3.63H 3.35L 3.67H 3.30L 3.61H 3.30L 3.65H 3.26L 3.55H 1.64L|A,膜層總厚度為5.369,光學(xué)膜系中的H層為TiO2層,L層為SiO2層,G表示基底,A表示入射介質(zhì)(空氣)。位于H-FK材料基底出射一側(cè)的增透膜,其初始膜系為G|HLHLHL|A,經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計,具體膜系結(jié)構(gòu)為G|1.17H 1.08L 5.00H 0.50L 2.61H 3.88L|A,膜層總厚度為0.304,其中H層為ZrO2層,L層為MgF2層。
有益效果:
(1)通帶透過率較高,雙面鍍制后,在450nm-800nm波段范圍內(nèi)平均透過率高于98.5%。(2)截止帶的截止度較好,300nm-420nm、850nm-1200nm波段范圍內(nèi)平均透射率均低于0.5%。
(3)膜層牢固性好,可靠性高。
(4)膜層吸收少,能量損失小,光學(xué)性能穩(wěn)定。
附圖說明
圖1是寬帶通濾光片單面只鍍帶通濾光膜的光譜曲線圖,亦作為摘要附圖。
圖2是寬帶通濾光片單面只鍍增透膜的光譜曲線圖。
圖3是寬帶通濾光片的光譜曲線圖。
具體實施方式
該濾光片包括H-FK材料基底及附著于基底上的光學(xué)薄膜,本發(fā)明的具體實施方式如下:
(1)H-FK材料基底:基底為H-FK玻璃凸透鏡,入射一側(cè)為非球面,出射一側(cè)為球面,口徑為78mm,中心厚度為16.8mm,非球面頂點曲率半徑為61.52mm,球面半徑為549.5mm。(2)對基底入射一側(cè)帶通濾光膜的具體要求如下:
a)450nm-800nm波段范圍內(nèi)平均透過率高于95%;
b)300nm-420nm、850nm-1200nm波段范圍內(nèi)平均透射率均低于0.5%;
c)工作溫度:0-75 ℃;
d)波長溫度飄移特性小于0.01 nm/℃。
(3)對基底出射一側(cè)增透膜的具體要求如下:
對于a)中要求的波段平均透過率高于99.5%,光譜曲線如圖2所示。同時滿足c)和d)的要求指標。
經(jīng)過兩側(cè)薄膜的共同作用,該濾光片在450nm-800nm波段的平均透過率高于98.5%,300nm-420nm、850nm-1200nm波段平均透射率均低于0.5%,光譜曲線如圖3所示,滿足恒星模擬器成像系統(tǒng)的使用要求。