红外截止滤光片
红外截止滤光片是一种能够阻挡红外光线通过的光学元件。
应用范围
红外截止滤光片应用范围广泛，包括但不限于：
1.安防监控领域
在监控摄相机中，红外截止滤光片用于日间模式，以消除红外光对图像质量的影响。夜间模式则会移除或切换至允许红外光通过的滤镜，以配合红外光源进行夜间监控。
2.红外气体分析仪
在这些设备中，红外截止滤光片用于分析和研究近红外光的特性，特别是在生物医学研究中的近红外成像等。
3.夜视产品
对于被动式夜视系统，如微光夜视仪，红外截止滤光片用于提高信噪比，减少不必要的红外干扰。
4.红外探测器、接收器和传感器
这些设备用于检测红外辐射。虽然它们需要接收红外光，但在某些应用中，红外截止滤光片用于限制特定的红外波长范围，以优化设备性能或消除干扰。
工作原理
红外截止滤光片的工作原理主要基于光学干涉和材料的特殊光学性质。它的核心功能是阻止红外光通过，而允许可见光通过。
首先，红外截止滤光片采用多层薄膜结构，这些薄膜通常由不同的材料制成，每层薄膜的厚度和折射率都经过精心设计和控制。当光线入射到滤光片上时，不同波长的光线会在这些薄膜之间发生干涉现象。由于红外光和可见光在材料中的折射率不同，因此它们在通过滤光片时会受到不同程度的干涉。
具体来说，红外光在通过滤光片时，由于其在材料中的折射率与可见光不同，会遇到更大的光程差，从而导致干涉现象更为显著。这种干涉会使得红外光在滤光片内部发生反射或吸收，从而减少或阻止其通过滤光片。相反，可见光由于其与滤光片材料的折射率相匹配，受到的干涉较小，因此能够顺利通过滤光片。
用途
红外截止滤光片的用途主要有以下几个方面：
1.红外测温
在红外测温领域中，红外截止滤光片可以滤除掉环境中的红外辐射，减少干扰，提高测温精度。
2.红外成像
在红外成像中，红外截止滤光片可以将红外辐射的波长截至特定范围内，使得成像设备只能感受到所需要的红外波长，提高成像质量。
3.光谱分析
在光谱分析中，红外截止滤光片可以将红外波段截至特定范围内，以便对所需要的波段进行准确的光谱分析。
4.红外热成像
在红外热成像中，红外截止滤光片可以滤除掉环境中的红外辐射，使得成像设备只能感受到物体本身所发出的红外辐射，提高成像质量。
制作方法
一、制作材料
1. 基材选择
基材通常使用光学玻璃或合成材料，如：
光学玻璃：具有优良的光学性质和加工性，常用的有浮法玻璃、石英玻璃等。
合成材料：如聚碳酸酯（PC）、聚酯（PET）等，这些材料具有较好的机械性能和耐用性，适合制造薄膜涂层的滤光片。
2.涂层材料
涂层材料决定了其光学性能。常见的涂层材料有：
金属氧化物：如二氧化钛、二氧化硅等，具有较好的光学透明性和耐用性。
稀土金属化合物：如铒（Er）、镱（Yb）等，能够在特定波长范围内有效阻挡红外光。
二、制作工艺
1. 基材准备
切割与抛光：将光学玻璃或合成材料切割成所需尺寸，然后进行抛光处理，确保表面光滑，以便涂覆均匀的光学薄膜。
2. 涂层沉积
真空蒸发：将涂层材料加热至气化状态，在真空环境中沉积到基材表面，形成薄膜。该方法适用于金属氧化物和稀土金属化合物的沉积。
磁控溅射：利用高能粒子轰击靶材，将其材料溅射到基材表面形成薄膜。这种方法适用于涂覆均匀性要求较高的光学薄膜。
化学气相沉积（CVD）：通过化学反应将气态的涂层材料沉积到基材上，形成厚度均匀的薄膜。这种方法适用于复杂结构的薄膜沉积。
3. 薄膜设计
设计软件模拟：使用光学设计软件进行薄膜结构的模拟，设计多层膜的厚度和折射率，以满足特定的光学要求。
优化调整：根据模拟结果调整涂层的工艺参数，如沉积速率、厚度控制等，确保滤光片在目标波长范围内具备优良的截止性能。
4. 质量检测
光谱测试：使用光谱仪测试滤光片的透过率和反射率，确保其在红外波段的截止性能符合要求。
耐久性测试：对滤光片进行环境测试，如高温、湿度、化学腐蚀等，以验证其在实际应用中的稳定性和耐用性。
视觉检测：检查滤光片表面是否存在气泡、划痕等缺陷，确保其光学性能不受影响。
红外截止滤光片的制作工艺涉及基材准备、涂层沉积、薄膜设计和质量检测等多个环节，每一个步骤都对产品的性能有着重要影响。