用于遥感和成像的微型红外光谱滤光片

2022-6-7 14:45| 发布者: everydayness| 查看: 2721| 评论: 0

摘要: 　　易于现场部署的芯片内置显微分光计技术要求机械坚固性，例如机器人车辆和机载无人机　　FPI 的概念表示形式，其中红外信号进入法布里-珀罗光学腔，并且只有 FPI 腔内内部发生干涉的波才形成传输信号。　　光学遥 ...

　　易于现场部署的芯片内置显微分光计技术要求机械坚固性，例如机器人车辆和机载无人机

　　FPI 的概念表示形式，其中红外信号进入法布里-珀罗光学腔，并且只有 FPI 腔内内部发生干涉的波才形成传输信号。

　　光学遥感是必不可少的，在许多应用和行业都有很高的需求。更重要的是，电磁波谱的长波红外区域（LWIR）中的高性能波长判别（波长范围从8 μm到12 μm）对于民用和军用应用都非常有吸引力。特别重要的是实现具有光谱选择性的芯片全无源热成像，允许远程目标识别，而无需任何光源进行照明，因为LWIR光谱波段的辐射仅由物体通过室温发射的。

　　微型机电系统（MEMS）通过将基于MEMS的法布里-珀罗干涉仪（FPI）与单点红外探测器或焦平面成像阵列混合，开发用于光学遥感的轻型现场便携式光谱系统。FPIs提供与薄膜表面微加工MEMS兼容的光谱仪架构。这些FPI由两个反射镜组成，在MEMS实现中，它们通常由一对分布式布拉格反射器（DBR）组成并由光学腔隔开。

　　“SPIE Journal of Optical Microsystems“上的一项新研究进一步了解了基于MEMS的光谱系统实现。据报道，在LWIR区域运行的基于MEMS的大面积窄带固定腔FPI的概念验证已应用于便携式微光谱仪的开发。这项工作首次报告了低折射率BaF2薄膜与Ge高折射率薄膜在此类应用中的使用。

　　此外，使用Ge和BaF2光学层制造的三层结构的厚剥离工艺实现了极其平坦且无应力约3μm厚的独立式分布式布拉格反射器（DBRs）。对于10-20nm水平的独立式表面微加工结构，在数百微米的大空间尺寸上实现了峰对峰的平坦度。制备的FPI显示具有约110 nm的线宽和约50%的合适峰值透射率值，这满足了它们在可调谐的基于MEMS的LWIR光谱传感和成像应用中的使用要求，这些应用需要窄线宽的光谱判别。