基于多周期金屬圓環(huán)二維正交嵌套陣列的電磁屏蔽光窗的制作方法
【專利摘要】基于多周期金屬圓環(huán)二維正交嵌套陣列的電磁屏蔽光窗屬于電磁屏蔽【技術(shù)領(lǐng)域】，兩組同心圓環(huán)對(duì)分別按二維正交排列密接排布構(gòu)成二維金屬網(wǎng)柵并交疊分布加載于光窗透明基片表面；一組同心圓環(huán)對(duì)中外圓環(huán)作為基本圓環(huán)其內(nèi)部含有內(nèi)切連通子圓環(huán)，兩者共同組成二維網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)的基本單元并構(gòu)成基本圓環(huán)陣列；另一組同心圓環(huán)對(duì)構(gòu)成調(diào)制圓環(huán)陣列；基本圓環(huán)陣列與調(diào)制圓環(huán)陣列交疊分布構(gòu)成二維正交嵌套陣列結(jié)構(gòu)。在圓環(huán)相切連通的連接處，通過(guò)線條交疊或設(shè)置保證金屬環(huán)切點(diǎn)間可靠電聯(lián)接的金屬，確保所有圓環(huán)相互導(dǎo)電。本發(fā)明的金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)可顯著的降低網(wǎng)柵高級(jí)次衍射光強(qiáng)分布的不均勻性，使衍射造成的雜散光分布更加均勻，對(duì)成像影響更小。
【專利說(shuō)明】基于多周期金屬圓環(huán)二維正交嵌套陣列的電磁屏蔽光窗
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)透明件電磁屏蔽領(lǐng)域，特別涉及一種基于多周期金屬圓環(huán)二維正交嵌套陣列的電磁屏蔽光窗。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電磁波應(yīng)用頻譜的展寬和強(qiáng)度的增加，對(duì)航天航空裝備、先進(jìn)光學(xué)儀器、通訊設(shè)備、醫(yī)療診斷儀器和保密設(shè)施等領(lǐng)域應(yīng)用的電磁屏蔽光窗的要求越來(lái)越高，主要是要求光窗具有超強(qiáng)的寬波段電磁屏蔽能力的同時(shí)，還具有極高的透光率，對(duì)光學(xué)成像、觀測(cè)、探測(cè)的影響越小越好。比如，航天航空裝備領(lǐng)域中飛行器的光窗，必須高品質(zhì)的實(shí)現(xiàn)艙內(nèi)外的電磁信號(hào)隔離，一方面屏蔽外部電磁干擾和有害電磁信號(hào)，以免造成艙內(nèi)電子設(shè)備失效，一方面防止艙內(nèi)電子設(shè)備工作時(shí)電磁信號(hào)透出光窗造成電磁泄漏，但光窗的透光性是其必備的功能，對(duì)光窗進(jìn)行電磁屏蔽應(yīng)盡可能的減小對(duì)其透明性的影響，特別是盡可能的不影響光學(xué)探測(cè)或光學(xué)成像功能；與此類似，先進(jìn)光學(xué)儀器的光窗也要有盡可能高的透光率和盡可能低的成像質(zhì)量影響，以實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的探測(cè)和測(cè)量，同時(shí)要防止電磁干擾對(duì)儀器內(nèi)部光電探測(cè)器件的影響；對(duì)于黨政機(jī)關(guān)、軍事指揮場(chǎng)所、重要科研單位的保密建筑設(shè)施，需要對(duì)其房屋的窗玻璃在保證采光性的同時(shí)，進(jìn)行電磁屏蔽設(shè)計(jì)，以防止室內(nèi)電腦等電子設(shè)備工作時(shí)重要信息以電磁輻射形式向窗外傳播造成泄密；醫(yī)療用電磁隔離室光窗要保證室內(nèi)的電磁波絕大部分被屏蔽而防止室外操作人員長(zhǎng)期被電磁波輻射而損害健康，等等。目前這類光窗的電磁屏蔽主要采用透明導(dǎo)電薄膜、金屬誘導(dǎo)透射型多層膜結(jié)構(gòu)、帶阻型頻率選擇表面和具有毫米亞毫米周期的金屬網(wǎng)柵等。
[0003]透明導(dǎo)電薄膜是一種以氧化銦錫為主要材料的透明金屬氧化物薄膜，常應(yīng)用于可見(jiàn)光波段透明的場(chǎng)合，但是不能兼顧較寬的透光波段，雖具有較寬的微波屏蔽波段但屏蔽能力不強(qiáng)。金屬誘導(dǎo)透射型多層膜結(jié)構(gòu)采用多層薄金屬膜與介質(zhì)膜復(fù)合結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁波的屏蔽，對(duì)低頻微波屏蔽能力較強(qiáng)，透光區(qū)域主要為可見(jiàn)光和紫外光，但透光率不高。頻率選擇表面采用周期性諧振單元結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)帶通或帶阻濾波器功能，由于其金屬覆蓋率較高，能夠很好地反射工作頻帶以外的干擾電磁波，但是光學(xué)透光率較低，降低了光學(xué)探測(cè)的成像質(zhì)量，給光學(xué)圖像處理、模式識(shí)別、目標(biāo)搜索和跟蹤帶來(lái)了困難。綜上所述，同時(shí)滿足光窗的寬波段高透光率和寬頻段電磁屏蔽兩個(gè)要求，上述各技術(shù)方案均存在明顯不足。相比而言，具有毫米亞毫米周期的金屬網(wǎng)柵，由于其周期比干擾電磁波長(zhǎng)小得多，可以實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的低頻寬波段電磁屏蔽；而金屬網(wǎng)柵周期又遠(yuǎn)大于光學(xué)波長(zhǎng)，可以保證光學(xué)波段的透光率。因此，毫米亞毫米周期的金屬網(wǎng)柵具有良好的透明導(dǎo)電性能，可滿足光窗對(duì)高透光率和寬頻段電磁屏蔽的要求，在光窗電磁屏蔽【技術(shù)領(lǐng)域】得到了廣泛的應(yīng)用:
[0004]1.專利03135313.5 “一種電磁屏蔽觀察窗”用單重或多重金屬絲網(wǎng)以及類半導(dǎo)體量子阱結(jié)構(gòu)組合成電磁屏蔽結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)IOGHz以內(nèi)超過(guò)50dB的屏蔽效率，該結(jié)構(gòu)在可見(jiàn)光高透射區(qū)域的透光率達(dá)到50%以上。
[0005]2.專利93242068.0 “電磁屏蔽玻璃”在兩層玻璃之間夾導(dǎo)電金屬網(wǎng)，在玻璃外側(cè)用導(dǎo)電透明膜使之粘合在金屬窗框上以構(gòu)成電磁屏蔽結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)有一定的采光性。
[0006]3.專利94231862.5 “無(wú)莫爾條紋電磁屏蔽觀察窗”采用由兩層數(shù)目不同的金屬網(wǎng)平行放置，且它們經(jīng)線或者緯線有一定的夾角，以達(dá)到克服莫爾條紋現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)更清晰的視野。
[0007]4.專利02157954.7 “高屏效防信息泄漏玻璃”在金屬絲網(wǎng)兩側(cè)各有一層聚碳酸脂膠片，膠片外側(cè)各貼附一層玻璃，最后熱壓而成電磁屏蔽結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在透光率達(dá)到60 %的情況下，具有較強(qiáng)的屏蔽效率。
[0008]5.專利200610084149.8 “電磁波屏蔽薄膜及其制造方法”描述了一種由光刻工藝形成的具有金屬網(wǎng)狀圖案的高透明電磁屏蔽薄膜，該發(fā)明的主要目的在于減少金屬耗用量和克服在金屬層和薄膜基材之間使用固化膠造成的環(huán)境污染。
[0009]6.美國(guó)專利 US4871220“Short wavelength pass filter having a metal meshon a semiconducting substrate”描述了一種具有正方形結(jié)構(gòu)的金屬網(wǎng)柵,用于實(shí)現(xiàn)光窗的抗電磁干擾性能。
[0010]7.專利201010239355.8 “一種具有經(jīng)緯形網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)的電磁屏蔽共形光學(xué)窗”描述了一種通過(guò)金屬網(wǎng)柵技術(shù)和共形光學(xué)窗技術(shù)實(shí)現(xiàn)的具有經(jīng)緯形金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)的共形電磁屏蔽光學(xué)窗，主要解決共形光學(xué)窗金屬網(wǎng)柵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題，提高共形光學(xué)窗的電磁屏蔽性能。
[0011]8.專利200610010066.4 “具有圓環(huán)金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)的電磁屏蔽光學(xué)窗”描述了一種具有圓環(huán)外形的金屬網(wǎng)柵單元，用于實(shí)現(xiàn)光學(xué)窗的電磁屏蔽功能；相比單層方格金屬網(wǎng)柵，透光率和屏蔽能力得到了提高，高級(jí)次衍射造成的雜散光也得到了一定的均化。
[0012]9.專利200810063988.0 “一種具有雙層方格金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)的電磁屏蔽光學(xué)窗”描述了一種由結(jié)構(gòu)參數(shù)相同的方格金屬網(wǎng)柵或金屬絲網(wǎng)平行放置于光學(xué)窗或透明襯底兩側(cè)構(gòu)成的電磁屏蔽光學(xué)窗，在不降低透光率的同時(shí)，大幅度提高了電磁屏蔽效率。
[0013]10.專利200810063987.6 “一種具有雙層圓環(huán)金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)的電磁屏蔽光學(xué)窗”描述了 一種由兩層圓環(huán)金屬網(wǎng)柵加載于光學(xué)窗兩側(cè)構(gòu)成的電磁屏蔽光學(xué)窗，解決高透光率和強(qiáng)電磁屏蔽效率不能同時(shí)兼顧的問(wèn)題。
[0014]11.美國(guó)Battelle研究院Jennifer 1.Halman等人開(kāi)發(fā)的基于圓環(huán)單元的轂-福條型結(jié)構(gòu)和多圓環(huán)交疊結(jié)構(gòu)的感性金屬網(wǎng)柵(Jennifer 1.Halman等,“Predicted andmeasured transmission and diffraction by a metallic mesh coating，，.Proc.SPIE,2009，7302:73020Y-1?73020Y-8)，并認(rèn)為，該結(jié)構(gòu)可使得網(wǎng)柵高級(jí)次衍射分布均化，實(shí)現(xiàn)低旁瓣，對(duì)成像有利。
[0015]12.美國(guó) Exotic Electro-Optics 公司的 Ian B.Murray、美國(guó)亞利桑那大學(xué)的Victor Densmore和Vaibhav Bora等人共同報(bào)道了對(duì)轂-福條型結(jié)構(gòu)和多圓環(huán)交疊結(jié)構(gòu)的感性網(wǎng)柵引入了參數(shù)隨機(jī)分布設(shè)計(jì)后對(duì)衍射特性的影響(Ian B.Murray, VictorDensmore, Vaibhav Bora 等人，“Numerical comparision of grid pattern diffractioneffects through measurement and modeling with OptiScan software，，，Proc.SPIE,
2011,8016:80160U-1?80160U-15)，指出各圓環(huán)間距和直徑在一定范圍內(nèi)隨機(jī)取值，有利于提高高級(jí)次衍射分布的均勻性。
[0016]上述各方案由于采用金屬網(wǎng)柵(或金屬絲網(wǎng))作為屏蔽的核心器件，可以實(shí)現(xiàn)較好的電磁屏蔽效果和一定的透光率。但采用金屬網(wǎng)柵(或金屬絲網(wǎng))作為電磁屏蔽結(jié)構(gòu)，就不可避免的受到網(wǎng)柵在光學(xué)波段衍射的影響。由于金屬網(wǎng)柵的周期在毫米或者亞毫米量級(jí)，為實(shí)現(xiàn)較高的透光率，其金屬線條寬度一般在微米和亞微米量級(jí)，這樣的結(jié)構(gòu)參數(shù)在光學(xué)波段具有非常強(qiáng)的衍射效應(yīng)。入射光絕大部分能量被金屬網(wǎng)柵透射，透射部分包含零級(jí)衍射光和高級(jí)次衍射光，通常，零級(jí)次衍射光是用于成像和觀測(cè)的有用信息，高級(jí)次衍射光則構(gòu)成雜散光，對(duì)成像和探測(cè)產(chǎn)生干擾。因此，應(yīng)盡可能的提高零級(jí)次衍射光所占的比重，同時(shí)，在高級(jí)次衍射光不可避免出現(xiàn)的前提下，盡可能使高級(jí)次衍射光分布比較均勻，其形成的雜散光成為比較均勻的背景或者噪聲。
[0017]目前金屬網(wǎng)柵主要為傳統(tǒng)方格網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)，如上述專利1-6所主要采用的結(jié)構(gòu)(專利7的結(jié)構(gòu)由于加工在曲面之上，是一種類方格結(jié)構(gòu))，方格網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)透光能力與屏蔽能力存在固有的矛盾，難以同時(shí)兼顧高透光率和強(qiáng)電磁屏蔽效率，特別是方格網(wǎng)柵的高級(jí)次衍射能量主要集中在互相垂直的兩軸上，對(duì)成像質(zhì)量有一定的影響，甚至在高成像質(zhì)量要求的場(chǎng)合難以應(yīng)用。改變網(wǎng)柵衍射特性一般需要改變其結(jié)構(gòu)特征，上述專利200610010066.4 “具有圓環(huán)金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)的電磁屏蔽光學(xué)窗”提出用金屬圓環(huán)構(gòu)建成圓環(huán)金屬網(wǎng)柵，改善了方格金屬網(wǎng)柵高級(jí)次衍射能量集中分布的缺點(diǎn)，并可以緩解其透光能力與屏蔽能力的矛盾。上述文獻(xiàn)11和12中，Jennifer 1.Halman等人和Ian B.Murray等人，也都提出了基于圓環(huán)單元的金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)來(lái)提高高級(jí)次衍射分布的均勻性，但JenniferI.Halman等人的研究也是單周期圓環(huán)排列結(jié)構(gòu),且排列方向確定,其對(duì)調(diào)節(jié)高級(jí)次衍射的作用與專利200610010066.4提出的結(jié)構(gòu)相當(dāng)，而Ian B.Murray等人的研究雖然更進(jìn)一步，提出隨機(jī)交疊圓環(huán)結(jié)構(gòu)，令圓環(huán)直徑和間距在一定范圍內(nèi)隨機(jī)分布取值，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提高高級(jí)次衍射分布均勻性，但圓環(huán)直徑和間距的隨機(jī)分布改變了網(wǎng)孔分布的均勻性，將損害電磁屏蔽效率。
[0018]隨著電磁環(huán)境的日益復(fù)雜，對(duì)電磁屏蔽光窗的透光能力和電磁屏蔽能力的要求在不斷提高，尤其是在航空航天裝備領(lǐng)域和先進(jìn)光學(xué)儀器領(lǐng)域，已經(jīng)要求光窗達(dá)到95%甚至更高的透光率的同時(shí)，還具有極低的成像質(zhì)量影響，在低于20GHz的微波頻率范圍實(shí)現(xiàn)30dB以上的屏蔽效率，這使得現(xiàn)有的技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)。專利200810063988.0和專利200810063987.6均采用了雙層金屬網(wǎng)柵平行放置于光窗透明基片或襯底的兩側(cè)構(gòu)成，兩層金屬網(wǎng)柵具有相同的單元外形和結(jié)構(gòu)參數(shù)，通過(guò)優(yōu)化兩層網(wǎng)柵的間距，實(shí)現(xiàn)不降低透光率的同時(shí)，大幅度提高了電磁屏蔽效率。但這種雙層網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)高級(jí)次衍射雜散光分布仍然與透光率相同的單層網(wǎng)柵相當(dāng)，不完全滿足未來(lái)航空航天裝備和先進(jìn)光學(xué)儀器等領(lǐng)域?qū)Φ统上褓|(zhì)量影響的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]本發(fā)明的目的在于克服上述已有的光窗電磁屏蔽技術(shù)方案的不足，特別是針對(duì)現(xiàn)有單層方格金屬網(wǎng)柵、單層圓環(huán)網(wǎng)柵、雙層方格和圓環(huán)網(wǎng)柵存在高級(jí)次衍射造成的雜散光分布相對(duì)集中的問(wèn)題，研發(fā)一種基于多周期金屬圓環(huán)二維正交嵌套陣列的電磁屏蔽光窗，達(dá)到實(shí)現(xiàn)高級(jí)次衍射的深度均化和極低的成像質(zhì)量影響的目的。
[0020]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:基于多周期金屬圓環(huán)二維正交嵌套陣列的電磁屏蔽光窗，電磁屏蔽光窗中的金屬網(wǎng)柵由兩組同心金屬圓環(huán)對(duì)分別按二維正交分布排列密接排布構(gòu)成并交疊分布加載于光窗透明基片表面；其中一組同心金屬圓環(huán)對(duì)的外圓環(huán)作為基本圓環(huán)含有與其內(nèi)切連通、金屬的子圓環(huán)，同心圓環(huán)對(duì)與其內(nèi)切連通的子圓環(huán)共同組成二維金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)的基本單元并構(gòu)成基本圓環(huán)陣列，基本圓環(huán)陣列中各基本圓環(huán)直徑相等且相鄰的基本圓環(huán)外切連通；另一組同心金屬圓環(huán)對(duì)中各圓環(huán)對(duì)作為調(diào)制單元構(gòu)成調(diào)制圓環(huán)陣列，各調(diào)制單元的外圓環(huán)作為調(diào)制基本圓環(huán)直徑相等且相鄰的調(diào)制基本圓環(huán)外切連通；基本圓環(huán)陣列與調(diào)制圓環(huán)陣列形成交疊分布結(jié)構(gòu)?；締卧c調(diào)制單元中各圓環(huán)的直徑為毫米和亞毫米量級(jí)，基本單元與調(diào)制單元中各圓環(huán)的金屬線條寬度為微米和亞微米量級(jí)；所述的外切連通包括:①兩圓環(huán)外切且外切切點(diǎn)處設(shè)置將兩圓環(huán)連通的連接金屬，②兩圓環(huán)在連接處線條呈無(wú)縫交疊結(jié)構(gòu)，③兩圓環(huán)在連接處線條呈無(wú)縫交疊結(jié)構(gòu)的同時(shí)，在交疊處設(shè)置將兩圓環(huán)連通的連接金屬；所述的內(nèi)切連通包括:①兩圓環(huán)內(nèi)切且內(nèi)切切點(diǎn)處設(shè)置將兩圓環(huán)連通的連接金屬，②兩圓環(huán)在連接處線條呈無(wú)縫交疊結(jié)構(gòu)，③兩圓環(huán)在連接處線條呈無(wú)縫交疊結(jié)構(gòu)的同時(shí)，在交疊處設(shè)置將兩圓環(huán)連通的連接金屬。
[0021]作為一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)方式，上述的基于多周期金屬圓環(huán)二維正交嵌套陣列的電磁屏蔽光窗，所述的基本單元中子圓環(huán)的直徑相同，且與所在基本單元中同心圓環(huán)對(duì)的內(nèi)圓環(huán)外切連通；相鄰子圓環(huán)的圓心和基本圓環(huán)圓心連線所組成的夾角相等；相鄰基本單元中子圓環(huán)的個(gè)數(shù)相同，且直徑相等。
[0022]作為一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)方式，上述的基于多周期金屬圓環(huán)二維正交嵌套陣列的電磁屏蔽光窗，所述的基本單元與調(diào)制單元中兩組同心圓環(huán)對(duì)的外圓環(huán)直徑相等，內(nèi)圓環(huán)直徑相等，且基本圓環(huán)陣列與調(diào)制圓環(huán)陣列交疊排布時(shí)，每個(gè)調(diào)制單元的內(nèi)圓環(huán)與四個(gè)基本圓環(huán)外切連通，每個(gè)基本單元的內(nèi)圓環(huán)與四個(gè)調(diào)制基本圓環(huán)外切連通，構(gòu)成二維正交嵌套圓環(huán)陣列。
[0023]作為一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)方式，上述的基于多周期金屬圓環(huán)二維正交嵌套陣列的電磁屏蔽光窗，所述的每個(gè)基本單元中含有四個(gè)子圓環(huán)，且每個(gè)子圓環(huán)均與一個(gè)基本圓環(huán)內(nèi)切連通，與一個(gè)調(diào)制基本圓環(huán)內(nèi)切連通。
[0024]上述的基于多周期金屬圓環(huán)二維正交嵌套陣列的電磁屏蔽光窗，所述的兩組同心圓環(huán)對(duì)、子圓環(huán)與連接金屬均由導(dǎo)電性能良好的合金構(gòu)成，且合金厚度大于lOOnm。
[0025]上述的基于多周期金屬圓環(huán)二維正交嵌套陣列的電磁屏蔽光窗，所述的粘接層用鉻或者鈦材料構(gòu)成。
[0026]本發(fā)明的創(chuàng)新性和良好效果是:
[0027]本發(fā)明的創(chuàng)新性在于:電磁屏蔽光窗中的金屬網(wǎng)柵由兩組同心金屬圓環(huán)對(duì)分別按二維正交分布排列密接排布構(gòu)成并交疊分布加載于光窗透明基片表面；其中一組同心金屬圓環(huán)對(duì)的外圓環(huán)作為基本圓環(huán)其內(nèi)部含有與其內(nèi)切連通、金屬的子圓環(huán)，同心圓環(huán)對(duì)與其內(nèi)切連通的子圓環(huán)共同組成二維金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)的基本單元并構(gòu)成基本圓環(huán)陣列，基本圓環(huán)陣列中各基本圓環(huán)直徑相等且相鄰的基本圓環(huán)外切連通；另一組同心金屬圓環(huán)對(duì)中各圓環(huán)對(duì)作為調(diào)制單元構(gòu)成調(diào)制圓環(huán)陣列，各調(diào)制單元的外圓環(huán)作為調(diào)制基本圓環(huán)直徑相等且相鄰的調(diào)制基本圓環(huán)外切連通；基本圓環(huán)陣列與調(diào)制圓環(huán)陣列形成交疊分布結(jié)構(gòu)?；締卧c調(diào)制單元中各圓環(huán)的直徑為毫米和亞毫米量級(jí)，基本單元與調(diào)制單元中各圓環(huán)的金屬線條寬度為微米和亞微米量級(jí)；所述的外切連通包括:①兩圓環(huán)外切且外切切點(diǎn)處設(shè)置將兩圓環(huán)連通的連接金屬，②兩圓環(huán)在連接處線條呈無(wú)縫交疊結(jié)構(gòu)，③兩圓環(huán)在連接處線條呈無(wú)縫交疊結(jié)構(gòu)的同時(shí)，在交疊處設(shè)置將兩圓環(huán)連通的連接金屬；所述的內(nèi)切連通包括:①兩圓環(huán)內(nèi)切且內(nèi)切切點(diǎn)處設(shè)置將兩圓環(huán)連通的連接金屬，②兩圓環(huán)在連接處線條呈無(wú)縫交疊結(jié)構(gòu)，③兩圓環(huán)在連接處線條呈無(wú)縫交疊結(jié)構(gòu)的同時(shí)，在交疊處設(shè)置將兩圓環(huán)連通的連接金屬。本發(fā)明的創(chuàng)新性產(chǎn)生的良好效果主要集中于均化金屬網(wǎng)柵的高級(jí)次衍射能量分布，具體如下:
[0028]金屬網(wǎng)柵中兩組同心圓環(huán)對(duì)均以二維正交分布為基本排列方式，都可以克服傳統(tǒng)方格金屬網(wǎng)柵存在的高級(jí)次衍射能量集中分布的缺點(diǎn)，具有良好的均化高級(jí)次衍射能量分布的特性，而且使用兩組同心圓環(huán)對(duì)交疊二維正交分布的金屬圓環(huán)陣列，在保證透光率相同時(shí)，與僅有單一直徑圓環(huán)陣列的結(jié)構(gòu)相比，需要增加各圓環(huán)的直徑，各圓環(huán)陣列的高級(jí)次衍射能量均降低；同時(shí)，通過(guò)改變各圓環(huán)的直徑或兩組同心圓環(huán)對(duì)位置關(guān)系來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，使它們的高級(jí)次衍射級(jí)不發(fā)生疊加，從而可以有效對(duì)金屬網(wǎng)柵陣列結(jié)構(gòu)的高級(jí)次衍射能量分布進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到均化高級(jí)次衍射能量分布的目的，這是本發(fā)明金屬網(wǎng)柵均化高級(jí)次衍射能量分布的原因之一。
[0029]在同心圓環(huán)對(duì)中加入子圓環(huán)組成基本單元，因?yàn)樵诿總€(gè)基本單元中的子圓環(huán)個(gè)數(shù)、直徑和位置關(guān)系的不同，使其結(jié)構(gòu)疏松，排布雜散，因此高級(jí)次衍射能量比較低，而且高級(jí)次衍射分布較均勻，避免出現(xiàn)像傳統(tǒng)方格金屬網(wǎng)柵存在的高級(jí)次衍射能量集中分布的情況；同時(shí)，在保證透光率相同時(shí)，需要進(jìn)一步增加兩組同心圓環(huán)對(duì)的直徑，從整體上降低了各陣列的高級(jí)次衍射能量；又因?yàn)樽訄A環(huán)陣列結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的高級(jí)次衍射與兩組同心圓環(huán)陣列結(jié)構(gòu)的高級(jí)次衍射發(fā)生疊加的概率很低；尤其是改變兩組同心圓環(huán)對(duì)的位置關(guān)系及各圓環(huán)的直徑，與不同子圓環(huán)結(jié)構(gòu)共同作用，進(jìn)一步優(yōu)化參數(shù)后，它們能量較高的高級(jí)次衍射不發(fā)生疊加，從而均化了高級(jí)次衍射能量分布，這是本發(fā)明金屬網(wǎng)柵均化高級(jí)次衍射能量分布的原因之二。
[0030]通過(guò)改變基本單元中子圓環(huán)的個(gè)數(shù)或子圓環(huán)與基本單元中內(nèi)圓環(huán)的直徑比，可以對(duì)高級(jí)次衍射級(jí)能量分布進(jìn)行均化，這是本發(fā)明金屬網(wǎng)柵均化高級(jí)次衍射能量分布的原因之三。
[0031]綜上，本發(fā)明的金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)柵高級(jí)次衍射能量分布的深度均化，這是本發(fā)明的最突出效果。另外，兩組同心圓環(huán)對(duì)交疊二維正交分布的金屬圓環(huán)結(jié)構(gòu)和子圓環(huán)結(jié)構(gòu)共同作用有效地改善了金屬圓環(huán)網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)的均勻性，在對(duì)高級(jí)次衍射級(jí)能量分布進(jìn)行有效調(diào)制的同時(shí)，基本不影響電磁屏蔽效果，甚至在某些優(yōu)選方案中可以提高電磁屏蔽效果O
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1是基于多周期金屬圓環(huán)二維正交嵌套陣列的電磁屏蔽光窗的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0033]圖2是兩組同心圓環(huán)對(duì)交疊二維正交排列構(gòu)成的典型二維網(wǎng)柵基本結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖3是子圓環(huán)與同心圓環(huán)對(duì)的內(nèi)圓環(huán)外切時(shí)的幾種基本單元示意圖。
[0035]圖4是兩圓環(huán)外切連通方式示意圖。
[0036]圖5是兩圓環(huán)內(nèi)切連通方式示意圖。
[0037]圖6是已有方格網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)示意圖。[0038]圖7是已有方格網(wǎng)柵高級(jí)次衍射及其相對(duì)強(qiáng)度分布示意圖。
[0039]圖8是已有圓環(huán)網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖9是已有圓環(huán)網(wǎng)柵高級(jí)次衍射及其相對(duì)強(qiáng)度分布示意圖。
[0041]圖10是本發(fā)明中優(yōu)選方案A的金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]圖11是本發(fā)明中優(yōu)選方案A的金屬網(wǎng)柵高級(jí)次衍射及其相對(duì)強(qiáng)度分布示意圖。
[0043]圖12是三種網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)高級(jí)次衍射最大相對(duì)強(qiáng)度對(duì)比圖。
[0044]圖中件號(hào)說(shuō)明:1.粘接層2.保護(hù)層3.增透膜4.透明基片5.金屬網(wǎng)柵6.基本圓環(huán)7.子圓環(huán)8.調(diào)制基本圓環(huán)9.連接金屬
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面參照附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的描述:
[0046]基于多周期金屬圓環(huán)二維正交嵌套陣列的電磁屏蔽光窗，其特征在于:電磁屏蔽光窗中的金屬網(wǎng)柵5由兩組同心金屬圓環(huán)對(duì)分別按二維正交分布排列密接排布構(gòu)成并交疊分布加載于光窗透明基片表面；其中一組同心金屬圓環(huán)對(duì)的外圓環(huán)作為基本圓環(huán)6其內(nèi)部含有與其內(nèi)切連通、金屬的子圓環(huán)7，同心圓環(huán)對(duì)與其內(nèi)切連通的子圓環(huán)7共同組成二維金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)的基本單元并構(gòu)成基本圓環(huán)陣列，基本圓環(huán)陣列中各基本圓環(huán)6直徑相等且相鄰的基本圓環(huán)6外切連通；另一組同心金屬圓環(huán)對(duì)中各圓環(huán)對(duì)作為調(diào)制單元構(gòu)成調(diào)制圓環(huán)陣列，各調(diào)制單元的外圓環(huán)作為調(diào)制基本圓環(huán)8直徑相等且相鄰的調(diào)制基本圓環(huán)8外切連通；基本圓環(huán)陣列與調(diào)制圓環(huán)陣列形成交疊分布結(jié)構(gòu)?；締卧c調(diào)制單元中各圓環(huán)的直徑為毫米和亞毫米量級(jí)，基本單元與調(diào)制單元中各圓環(huán)的金屬線條寬度為微米和亞微米量級(jí)；所述的外切連通包括:①兩圓環(huán)外切且外切切點(diǎn)處設(shè)置將兩圓環(huán)連通的連接金屬9，②兩圓環(huán)在連接處線條呈無(wú)縫交疊結(jié)構(gòu)，③兩圓環(huán)在連接處線條呈無(wú)縫交疊結(jié)構(gòu)的同時(shí)，在交疊處設(shè)置將兩圓環(huán)連通的連接金屬9 ;所述的內(nèi)切連通包括:①兩圓環(huán)內(nèi)切且內(nèi)切切點(diǎn)處設(shè)置將兩圓環(huán)連通的連接金屬9，②兩圓環(huán)在連接處線條呈無(wú)縫交疊結(jié)構(gòu)，③兩圓環(huán)在連接處線條呈無(wú)縫交疊結(jié)構(gòu)的同時(shí)，在交疊處設(shè)置將兩圓環(huán)連通的連接金屬9。所述的透明基片4可為任意透明材料，只要其能夠作為滿足使用場(chǎng)合要求的透明光窗材料，同時(shí)能夠?qū)⒔饘倬W(wǎng)柵5按一定的工藝流程加工于其上；根據(jù)工藝流程，金屬網(wǎng)柵5可通過(guò)粘接層I加載在透明基片4表面；單層或者多層增透膜3增強(qiáng)光窗的透光能力，單層或者多層的保護(hù)層2，目的是防止金屬部分長(zhǎng)期暴露于空氣中造成腐蝕和氧化，降低屏蔽能力，同時(shí)也防止金屬網(wǎng)柵5被劃傷。
[0047]本發(fā)明的基于多周期金屬圓環(huán)二維正交嵌套陣列的電磁屏蔽光窗，兩組同心圓環(huán)對(duì)交疊二維正交排列構(gòu)成的典型二維網(wǎng)柵基本結(jié)構(gòu)如圖2所示，其中，兩組同心圓環(huán)對(duì)都是分別按二維正交排列的，四個(gè)相鄰基本圓環(huán)6中的任意一個(gè)圓環(huán)都與另外兩個(gè)圓環(huán)相鄰且外切連通，以圓心EFGH為頂點(diǎn)可構(gòu)成一個(gè)正方形，其他任意四個(gè)按這種相鄰方式排布的基本圓環(huán)6的圓心為頂點(diǎn)也構(gòu)成正方形，即所有基本圓環(huán)6的圓心構(gòu)成二維正交等距的點(diǎn)陣，這樣的排布方式確保所有的基本圓環(huán)6是按照二維正交分布密接排布；同樣，四個(gè)相鄰調(diào)制基本圓環(huán)8中的任意一個(gè)圓環(huán)都與另外兩個(gè)圓環(huán)相鄰且外切連通，以圓心ABDC為頂點(diǎn)可構(gòu)成一個(gè)正方形，其他任意四個(gè)按這種相鄰方式排布的調(diào)制基本圓環(huán)8的圓心為頂點(diǎn)也構(gòu)成正方形，即所有調(diào)制基本圓環(huán)8的圓心構(gòu)成二維正交等距的點(diǎn)陣，這樣的排布方式確保所有的調(diào)制基本圓環(huán)8也是按照二維正交分布密接排布的?；緢A環(huán)6按上述方式構(gòu)成的二維正交外切圓環(huán)陣列與調(diào)制基本圓環(huán)8按上述方式構(gòu)成的二維正交外切圓環(huán)陣列交疊。通常，基本圓環(huán)6與調(diào)制基本圓環(huán)8可以有不同的直徑，它們構(gòu)成的陣列在交疊時(shí)可以有不同的位置和排列方向關(guān)系。而作為一種典型的結(jié)構(gòu)，圖2所示的兩組同心圓環(huán)對(duì)構(gòu)成的二維正交外切圓環(huán)陣列交疊排布時(shí)，兩組同心金屬圓環(huán)對(duì)的外圓環(huán)直徑相等，內(nèi)圓環(huán)直徑也相等，且每個(gè)調(diào)制單元的內(nèi)圓環(huán)與四個(gè)基本圓環(huán)6外切連通，每個(gè)基本單元的內(nèi)圓環(huán)與四個(gè)調(diào)制基本圓環(huán)8外切連通。如果在圖2所示結(jié)構(gòu)中基本圓環(huán)6的內(nèi)部增加與其內(nèi)切的子圓環(huán)7，這樣實(shí)際上構(gòu)成了一種多周期金屬圓環(huán)二維正交嵌套陣列結(jié)構(gòu)。
[0048]本發(fā)明的基于多周期金屬圓環(huán)二維正交嵌套陣列的電磁屏蔽光窗，基本單元與調(diào)制單元中各圓環(huán)的直徑為毫米和亞毫米量級(jí)，基本單元與調(diào)制單元中各圓環(huán)的金屬線條寬度為微米和亞微米量級(jí)，以保證高透光率和良好的電磁屏蔽效果。此外，兩組同心圓環(huán)對(duì)與子圓環(huán)7均由導(dǎo)電性能良好的金屬構(gòu)成，如金、銀、銅、鋁等純金屬及金屬合金，且金屬厚度大于lOOnm。
[0049]本發(fā)明的基于多周期金屬圓環(huán)二維正交嵌套陣列的電磁屏蔽光窗，作為一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)方式，基本單元中子圓環(huán)7的直徑相同，且與所在基本單元中同心圓環(huán)對(duì)的外圓環(huán)內(nèi)切連通，與同心圓環(huán)對(duì)的內(nèi)圓環(huán)外切連通，即子圓環(huán)7的直徑等于基本單元中同心圓環(huán)對(duì)的內(nèi)外圓環(huán)半徑差；相鄰子圓環(huán)7的圓心和基本圓環(huán)6圓心連線所組成的夾角相等:圖3表示子圓環(huán)與同心圓環(huán)的內(nèi)圓環(huán)外切時(shí)的幾種基本單元示意圖，其中圖3(a) (b) (c) (d)分別表示子圓環(huán)個(gè)數(shù)為3,4,5,6的基本單元示意圖。
[0050]圖4，圖5分別表示兩圓環(huán)外切連通或內(nèi)切連通，通過(guò)線條交疊或設(shè)置(如覆蓋)保證金屬環(huán)切點(diǎn)間可靠電聯(lián)接的金屬，以確保相切的金屬圓環(huán)之間密接連通導(dǎo)電。其中，圖4(a) (b) (C)分別表示在外切連通時(shí)兩圓環(huán)呈無(wú)縫交疊結(jié)構(gòu)示意圖:圖4(a)為兩圓環(huán)無(wú)縫交疊的一般情況，即兩圓環(huán)的圓心距小于兩圓環(huán)外切時(shí)的圓心距，且大于兩圓環(huán)外切時(shí)的圓心距與兩圓環(huán)線條寬度之和的差值，圖4(b)為無(wú)縫交疊的一種特殊情況，兩圓環(huán)線條的內(nèi)外輪廓相互外切，圖4(c)為無(wú)縫交疊的另一種特殊情況，兩圓環(huán)的圓心距等于兩圓環(huán)外切時(shí)的圓心距與兩圓環(huán)線條寬度之和的差值，即兩圓環(huán)線條的內(nèi)輪廓外切，而圖4(d)中由于兩圓環(huán)外切，因此需要在切點(diǎn)處設(shè)置保證金屬環(huán)切點(diǎn)間可靠電聯(lián)接的金屬。圖5(a)(b)分別表示在內(nèi)切連通時(shí)兩圓環(huán)呈無(wú)縫交疊結(jié)構(gòu)示意圖:圖5(a)表示在內(nèi)切連通時(shí)兩圓環(huán)無(wú)縫交疊的一般情況，即兩圓環(huán)的圓心距大于兩圓環(huán)內(nèi)切時(shí)的圓心距，且小于兩圓環(huán)內(nèi)切時(shí)的圓心距與直徑較大圓環(huán)線條寬度的和，圖5(b)表示在內(nèi)切連通時(shí)兩圓環(huán)無(wú)縫交疊的一種特殊情況，兩圓環(huán)的圓心距等于兩圓環(huán)內(nèi)切時(shí)的圓心距與直徑較大圓環(huán)線條寬度的和，即兩圓環(huán)線條的外輪廓內(nèi)切，而圖5(c)表示直徑較小圓環(huán)線條的外輪廓與直徑較大圓環(huán)線條的內(nèi)輪廓內(nèi)切，此時(shí)需要在切點(diǎn)處設(shè)置保證金屬環(huán)切點(diǎn)間可靠電聯(lián)接的金屬。此外，如果兩圓環(huán)無(wú)縫交疊時(shí)兩金屬圓環(huán)的交疊面積較小，不足以確保兩金屬圓環(huán)之間有可靠的電聯(lián)接，也需要在切點(diǎn)處設(shè)置保證金屬圓環(huán)切點(diǎn)間可靠電聯(lián)接的金屬，以確保實(shí)現(xiàn)金屬環(huán)的外切連通或內(nèi)切連通。而圖4(d)和圖5(c)所示是一種優(yōu)選的切點(diǎn)處金屬連接方式，切點(diǎn)處覆蓋的連接金屬9為矩形，矩形的邊長(zhǎng)大于金屬環(huán)線條寬度，矩形覆蓋切點(diǎn)連接處時(shí)要使矩形的一條邊完全落在一個(gè)金屬環(huán)線條內(nèi)，而其對(duì)邊要完全落在相切的另一個(gè)金屬環(huán)線條內(nèi)。依據(jù)不同的加工方法和工藝水平，圓環(huán)切點(diǎn)處也可以采用其它形式的連接金屬，只要能夠使相切的兩金屬環(huán)具有可靠的電聯(lián)接即可。
[0051]圖6和圖7分別為美國(guó)專利US4871220已有的方格網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)示意圖和其高級(jí)次衍射及其相對(duì)強(qiáng)度分布示意圖，圖8和圖9分別為專利200610010066.4已有的圓環(huán)網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)示意圖和其高級(jí)次衍射及其相對(duì)強(qiáng)度分布示意圖；圖10和圖11分別為本發(fā)明中優(yōu)選方案A的金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)示意圖和其高級(jí)次衍射及其相對(duì)強(qiáng)度分布示意圖，優(yōu)選方案A的金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)的選擇圖2所示兩組同心圓環(huán)對(duì)構(gòu)成的二維正交外切圓環(huán)陣列交疊結(jié)構(gòu)為基本結(jié)構(gòu)，兩組同心圓環(huán)對(duì)的外圓環(huán)直徑相等，內(nèi)圓環(huán)直徑相等；基本單元與調(diào)制基本單元交叉排布時(shí)，每個(gè)調(diào)制單元的內(nèi)圓環(huán)與四個(gè)基本圓環(huán)6外切連通，每個(gè)基本單元的內(nèi)圓環(huán)與四個(gè)調(diào)制基本圓環(huán)8外切連通；在基本單元中加入子圓環(huán)時(shí)，基本單元中子圓環(huán)7的直徑相同，且與所在基本單元中同心圓環(huán)對(duì)的外圓環(huán)內(nèi)切連通，與同心圓環(huán)對(duì)的內(nèi)圓環(huán)外切連通；相鄰子圓環(huán)7的圓心和基本圓環(huán)6圓心連線所組成的夾角相等；相鄰基本單元中子圓環(huán)7的個(gè)數(shù)相同，且直徑相等；每個(gè)基本單元中含有四個(gè)子圓環(huán)，且每個(gè)子圓環(huán)7均與一個(gè)基本圓環(huán)6內(nèi)切連通，與一個(gè)調(diào)制基本圓環(huán)8內(nèi)切連通。
[0052]為了說(shuō)明本發(fā)明在均化高級(jí)次衍射能量分布作用中的優(yōu)越性，基于標(biāo)量衍射理論，對(duì)上述三種結(jié)構(gòu)的高級(jí)次衍射能量分布情況以及高級(jí)次衍射最大相對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行理論計(jì)算，計(jì)算時(shí)使各結(jié)構(gòu)的透光率相同(均為95.4% )，其零級(jí)相對(duì)強(qiáng)度均為91%，即成像有用信息比例相同。優(yōu)選方案A中的金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)與方格、圓環(huán)網(wǎng)柵相比，高級(jí)次衍射最大相對(duì)強(qiáng)度明顯降低，且在相同考察區(qū)間內(nèi)高級(jí)次衍射斑的個(gè)數(shù)明顯增加，因而避免了高級(jí)次衍射能量集中在少數(shù)衍射級(jí)次上的問(wèn)題，使高級(jí)次衍射能量分布更加均勻；圖12是上述三種結(jié)構(gòu)的高級(jí)次衍射最大相對(duì)強(qiáng)度的具體數(shù)值，可見(jiàn)，方格金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)的高級(jí)次衍射最大相對(duì)強(qiáng)度相對(duì)于其他結(jié)構(gòu)明顯偏高，本發(fā)明的方案A所對(duì)應(yīng)的金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)的高級(jí)次衍射最大相對(duì)強(qiáng)度已經(jīng)明顯降低，從0.0259% (已有的圓環(huán)網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)的高級(jí)次衍射最大相對(duì)強(qiáng)度)下降到0.0094%，降低了 64%，高級(jí)次衍射的均化效果明顯，不僅優(yōu)于美國(guó)專利US4871220已有的方格金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)，也優(yōu)于專利200610010066.4已有的圓環(huán)金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)。
[0053]本發(fā)明的組成方式，使得網(wǎng)孔相對(duì)比較平均，尤其是優(yōu)選方案中給出的金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)，在深度均化高級(jí)次衍射能量分布的同時(shí)，仍具有較好的透光性和屏蔽性能，當(dāng)用于構(gòu)造雙層金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)時(shí)，可改善透光率和屏蔽效率的矛盾問(wèn)題，與此同時(shí)，由于本發(fā)明單層結(jié)構(gòu)深度均化高級(jí)次衍射能量分布，又可以解決已有雙層金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)中由于單層網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)的限制而不能進(jìn)一步均化高級(jí)次衍射能量分布的問(wèn)題。
[0054]本發(fā)明的多周期圓環(huán)二維正交嵌套的金屬圓環(huán)陣列的電磁屏蔽光窗中的金屬網(wǎng)柵5可以采用如下的加工方法加工制作:由電子束直寫等方式制作掩模，光窗透明基片4進(jìn)行清洗后鍍鉻或者鈦?zhàn)鳛檎辰訉?，其上鍍金屬薄膜，然后涂覆光刻膠，利用已加工好的掩模進(jìn)行光刻，最后進(jìn)行干法或者濕法刻蝕，去膠后得到網(wǎng)柵圖案。也可以省去掩模制作環(huán)節(jié)，而直接采用激光直寫的辦法來(lái)制作多周期圓環(huán)二維正交嵌套的金屬圓環(huán)陣列的金屬網(wǎng)柵圖案。其它的微電子加工工藝流程或二元光學(xué)元件制作流程等也可以用來(lái)制作本發(fā)明的金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)。
[0055]本發(fā)明所涉及的透明基片4由實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合決定，可以是普通玻璃、石英玻璃、紅外材料、透明樹(shù)脂材料等，本發(fā)明的兩組同心圓環(huán)對(duì)與子圓環(huán)7金屬結(jié)構(gòu)要根據(jù)透明基片4采取合適的加工工藝流程使之完全覆蓋于透明基片4之上，并且能夠和窗框等實(shí)現(xiàn)可靠的電聯(lián)接或密封以保證優(yōu)良的電磁屏蔽功能。實(shí)際應(yīng)用中，附有本發(fā)明網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)的透明基片4表面可以鍍?cè)鐾改?lái)增加透光能力，也可以在網(wǎng)柵層表面鍍保護(hù)層以防止金屬結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期放置于空氣中遭到腐蝕或氧化而降低屏蔽能力，也防止網(wǎng)柵層遭到劃傷、磨損或其它破壞。
【權(quán)利要求】
1.基于多周期金屬圓環(huán)二維正交嵌套陣列的電磁屏蔽光窗，其特征在于:電磁屏蔽光窗中的金屬網(wǎng)柵(5)由兩組同心金屬圓環(huán)對(duì)分別按二維正交分布排列密接排布構(gòu)成并交疊分布加載于光窗透明基片表面；其中一組同心金屬圓環(huán)對(duì)的外圓環(huán)作為基本圓環(huán)(6)含有與其內(nèi)切連通、金屬的子圓環(huán)(7)，同心圓環(huán)對(duì)與其內(nèi)切連通的子圓環(huán)(7)共同組成二維金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)的基本單元并構(gòu)成基本圓環(huán)陣列，基本圓環(huán)陣列中各基本圓環(huán)(6)直徑相等且相鄰的基本圓環(huán)(6)外切連通；另一組同心金屬圓環(huán)對(duì)中各圓環(huán)對(duì)作為調(diào)制單元構(gòu)成調(diào)制圓環(huán)陣列，各調(diào)制單元的外圓環(huán)作為調(diào)制基本圓環(huán)(8)直徑相等且相鄰的調(diào)制基本圓環(huán)(8)外切連通；基本圓環(huán)陣列與調(diào)制圓環(huán)陣列形成交疊分布結(jié)構(gòu)；基本單元與調(diào)制單元中各圓環(huán)的直徑為毫米和亞毫米量級(jí)，基本單元與調(diào)制單元中各圓環(huán)的金屬線條寬度為微米和亞微米量級(jí)；所述的外切連通包括:①兩圓環(huán)外切且外切切點(diǎn)處設(shè)置將兩圓環(huán)連通的連接金屬(9)，②兩圓環(huán)在連接處線條呈無(wú)縫交疊結(jié)構(gòu)，③兩圓環(huán)在連接處線條呈無(wú)縫交疊結(jié)構(gòu)的同時(shí)，在交疊處設(shè)置將兩圓環(huán)連通的連接金屬(9);所述的內(nèi)切連通包括:①兩圓環(huán)內(nèi)切且內(nèi)切切點(diǎn)處設(shè)置將兩圓環(huán)連通的連接金屬(9)，②兩圓環(huán)在連接處線條呈無(wú)縫交疊結(jié)構(gòu)，③兩圓環(huán)在連接處線條呈無(wú)縫交疊結(jié)構(gòu)的同時(shí)，在交疊處設(shè)置將兩圓環(huán)連通的連接金屬(9)。
2.如權(quán)利要求1所述的基于多周期金屬圓環(huán)二維正交嵌套陣列的電磁屏蔽光窗，其特征在于:基本單元中子圓環(huán)(7)的直徑相同，且與所在基本單元中同心圓環(huán)對(duì)的內(nèi)圓環(huán)外切連通；相鄰子圓環(huán)(7)的圓心和基本圓環(huán)(6)圓心連線所組成的夾角相等；相鄰基本單元中子圓環(huán)(7)的個(gè)數(shù)相同，且直徑相等。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于多周期金屬圓環(huán)二維正交嵌套陣列的電磁屏蔽光窗，其特征在于:基本單元與調(diào)制單元中兩組同心圓環(huán)對(duì)的外圓環(huán)直徑相等，內(nèi)圓環(huán)直徑相等，且基本圓環(huán)陣 列與調(diào)制圓環(huán)陣列交疊排布時(shí)，每個(gè)調(diào)制單元的內(nèi)圓環(huán)與四個(gè)基本圓環(huán)(6)外切連通，每個(gè)基本單元的內(nèi)圓環(huán)與四個(gè)調(diào)制基本圓環(huán)(8)外切連通，構(gòu)成二維正交嵌套圓環(huán)陣列。
4.如權(quán)利要求3所述的基于多周期金屬圓環(huán)二維正交嵌套陣列的電磁屏蔽光窗，其特征在于:每個(gè)基本單元中含有四個(gè)子圓環(huán)，且每個(gè)子圓環(huán)⑵均與一個(gè)基本圓環(huán)(6)內(nèi)切連通，與一個(gè)調(diào)制基本圓環(huán)(8)內(nèi)切連通。
5.如權(quán)利要求1所述的基于多周期金屬圓環(huán)二維正交嵌套陣列的電磁屏蔽光窗，其特征在于:兩組同心圓環(huán)對(duì)、子圓環(huán)(7)與連接金屬(9)均由導(dǎo)電性能良好的合金構(gòu)成，且合金厚度大于lOOnm。
6.如權(quán)利要求1所述的基于多周期金屬圓環(huán)二維正交嵌套陣列的電磁屏蔽光窗，其特征在于:粘接層(I)用鉻或者鈦材料構(gòu)成。
【文檔編號(hào)】H05K9/00GK103813700SQ201410052260
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2014年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月14日
【發(fā)明者】譚久彬, 陸振剛 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)