一种轻便的离子束刻蚀造备线性渐变滤光片的步骤
线性渐变滤光片(LVOF)是继棱镜、光栅以及近期发展的多种分光元件之后发展起来的一种新型分光元件，它与棱镜、光栅等传统的分光元件相比拥有体积幼、通带多、通带地位能够肆意设计蹬着点。由于线性渐变滤光片可与CCD/CMOS探测器列阵结合共同组成可鉴别光谱的探测器，大大简化分光系统，提高仪器的靠得住性、不变性和光学效能，受到越来越多的关注。以线性渐变滤光片为主题分光元件的光谱仪已经成功利用到航天航空、野表探测、大气监测、食品安全检测、生物流体分析和多/高/超光谱成像等多个领域，本文以法布里-珀罗结构滤光片为基础，提出一种轻便的离子束刻蚀造备线性渐变滤光片的步骤。
线性渐变滤光片
造备步骤
在离子束出射窗口和待加工样片之间，垂直于离子束出射方向搁置开有三角形窗口的挡板，离子束刻蚀时，样片以某一恒定速度来回活动，经过肯定的刻蚀次数后，获得垂直于样品活动方向上的厚度差距，最终获得设计的楔形距离层。
图1 LVOF加工流程示意图
线性渐变滤光片造备的齐全工艺流程如图1。首先，在K9基底上进行第一次镀膜，将基层膜系和中央谐振腔层镀好 ；其次，按上述步骤对中央层进行刻蚀，获得拥有肯定楔角的楔形谐振腔层 ；最后，共同第二次镀膜，即可实现线性渐变滤光片的造备。
图2 离子束刻蚀示意图
图3 样品和挡板示意图
图2为离子束刻蚀过程示意图，图3为楔形谐振腔层各个参数示意图，三角形底边长度为L，三角形的高为H，沿样品台活动方向分歧高度对应的开口宽度为D，对应的高为h，则D是关于h的函数，可暗示为D(h) = Lh/H ；分歧高度对应的蚀刻深度可暗示为W(h) = DvN/V = LhvN/(VH )。
式中v为介质资料在特定蚀刻前提下的蚀刻速度 ；V为样品台的活动速度 ；N为来回刻蚀的遍数。尝试选取的挡板尺寸为L= 60 mm、H= 80 mm，样品刻蚀前，首先对谐振腔层资料的刻蚀速度进行标定，凭据设计的蚀刻深度要求以及标定的资料刻蚀速度，推算出必要来回刻蚀的遍数，在离子束刻蚀机中设定好有关参数，刻蚀后即可获得预期的楔形谐振腔层。
滤光片造备
滤光片选取了尺寸为80 mm X 10 mm 的K 9基片。首先，必要实现基层反射膜系以及中央谐振腔层的镀造。谐振腔层厚度设计为670 nm。第一次镀膜实现后，进行样品刻蚀前的速度标定尝试。尝试均选取一样的离子源参数：加快电压500 eV、束流200 m A。别离设定工作气体参数为Ar（氩气）流量15 sccm（1 sccm =l mL/min）、Ar/CF4流量5/10 sccm，测定了两种前提下SiO2资料的刻蚀速度别离为1.33 nm/s和3.83 nm/s。
为提高刻蚀效能，选用Ar和CF4作为工作气体。设定工作气体参数Ar/CF4流量5/10 sccm，样品台的活动速度V=2 mm/s，该前提下要获得预期的470～630 nm 厚度领域的谐振腔层，样品来回刻蚀3遍即可。设计了刻蚀遍数N = l，2，3 三组谐振腔层刻蚀尝试，分歧的刻蚀遍数会产生分歧的谐振腔结构，在滤光片机能上体现为拥有分歧的工作波段领域。多遍刻蚀时，每遍刻蚀之间距离10～20 min以预防持续刻蚀产生的基片过热对资料刻蚀速度的影响。待三组样片谐振腔层刻蚀实现以来，进行第二次镀膜即上层膜系的镀造，镀造完以来，即实现了线性滤光片的造备。
结论
本文轻便的离子束刻蚀造备线性渐变滤光片的步骤，通过在离子束出射窗口和待加工样片之间参与特定状态挡板，通过节造挡板来回移动的速度和遍数，来获得设计的楔形谐振腔层结构，共同镀膜技术，即可实现线性渐变滤光片的造作。相比现有的滤光片造作步骤，本文步骤只涉及镀膜和刻蚀两种造备工艺，拥有离子束刻蚀速度不变可调控，楔形谐振腔层可自由设计，造备根基不受滤光片尺寸大幼影响等特点，对于线性渐变滤光片的造作拥有现实参考价值。