超窄带光学滤波片：将高分辨率成像从紫外延伸至长波红外

图1. 接口区域成像光谱仪（IRIS）探索器可视化带窗口SJI图像.（图片来源：Alluxa）

超窄带通滤波片核心地位

光学传感器和成像技术进步日益快速融入人类互动、自我理解、探索周围世界. 光学器件探究范围广，赋能植入经皮生物MEMS设备等内部技术，也赋能近深空仪器部署的空间飞行勘测器等外部技术. 现代光学器件功能核心，超窄带通（UNBP）薄膜光学滤波片实现宽谱带内亚纳米波段辨识. 这些滤波片始创为近红外DWDM滤波片服务电信业，现成在深紫外至中红外波段运行成像感测设备提取有意义信号必备组件.

新型沉积技术，如Alluxa开发的SIRRUS™，将UNBP滤波片制造从低产高成本企业转变为高确定性制造工艺. 关键滤波片属性如形状因子、空间均匀性、光谱分辨率超越近年能力性能阈值. 以下案例突显UNBP最新应用.

日球物理学：太阳观测超窄滤波片

日球物理学成社会关注焦点及研究广泛日地相互作用场所. 磁场等离子体现象如日冕物质抛射（CME）备受关注. 过去二十年研究从高空大气飞行到众多空间飞行任务仪器. 这些太阳勘测器用多波长UNBP滤波片对日球层低中高段高时空分辨率扫描. 随下一代仪器开发，对等离子体速度更精细分辨率成像（即日球层温度剖面）需求增加. 为满足此需求，Alluxa构建高精细度多腔UV UNBP.

图2. UV超窄太阳滤波片.（图片来源：Alluxa）

为成像光谱仪等传感应用生产500层以上滤波片. 用内部开发仪器阵列，Alluxa滤波片展现FWHM < 0.5 nm、峰值透射率0.10-0.50（10-50%），200-1200 nm阻挡OD6-12，如图2. 此令人印象深刻光谱特性归因于沉积系统配置和工艺方法论最小化高界面计数滤波片损耗（散射+吸收），此能力对高性能UV滤波片关键.

大气观测：532nm与1064nm滤波片

图3. VIS超窄带通滤波片，中心波长532 nm.（图片来源：Alluxa）

大气观测建模是搭乘蓝色气泡所有人主要关切. 可显著改变个体生活和温室排放全球商业体系等地理经济构造. 特别，532 nm和1064 nm滤波片将显著升级测量平流层昼间云气溶胶剖面后向散射和体积去极化能力. 图3、4分别演示532-0.127和1064-0.25 OD6超窄带通滤波片性能，紧密匹配理论仿真. 滤波片将用于飞行任务大气激光雷达遥感实际应用.

图4. NIR超窄带通滤波片，中心波长1064 nm.（图片来源：Alluxa）

气体监测：长波红外10.6微米滤波片

另一实验增长领域是气体监测分析，特别是长波红外波长. 此波段激光应用从实验纹身去除到医疗设备制造. 控制激光带宽衰减带外光是这些应用关键，超窄带通滤波片迅速成关键组件. 图5展示Alluxa设计可靠制造LWIR区10.6微米FWHM < 0.1微米能力.

图5. 10.6微米LWIR超窄带通滤波片.（图片来源：Alluxa）

不断进步应用对超窄带通滤波片广泛需求要求持续创新改进. 从UV最小化损耗散射、到VIS NIR更高重复性理论匹配、到LWIR更窄带宽下增加带内透射，创新号召持续由Alluxa响应. SIRRUS™沉积平台连同Alluxa设计工程专长，在相对短期内根本性贡献能力进步，如这些突破边界UNBP所示.

本文由Alluxa（加州圣罗莎）工程团队撰写. 更多信息请访问此处.

参考文献

1. SVS. "NASA Scientific Visualization Studio|a Slice of Light: How IRIS Observes the Sun." SVS, 26 June 2015.
2. "EUVST – NASA Science." NASA, NASA, science.
3. "Cloud-Aerosol Transport System (CATS)." Cats.
4. "NASA AOS – the ALICAT Lidar for the AOS-Inclined Orbit: Instrument Overview and Projected Performance." Aos.gsfc.nasa.gov, aos.gsfc.nasa.gov/meetings-documents-more.htm?id=175.