Ni80Cr20薄膜的光譜中性度優化

金 秀，張勇喜，劉佩聞，張 鶴，王忠連，班 超

（沈陽儀表科學研究院有限公司，遼寧 沈陽 110043）

引 言

中性密度濾光片簡稱密度片，又稱衰減片或中灰濾鏡，是一種用來衰減光能的光學元件，被廣泛應用于光譜檢測、光纖通訊、攝影攝像等領域。由于密度片在一定的波長范圍內對光的衰減比較均衡，所以也被稱作中性密度片。

人們常用Ni80Cr20（以下簡稱鎳鉻）合金來鍍制中性密度片，因為鎳鉻合金光譜中性度較好，通常直接鍍一層鎳鉻膜就可以滿足大多數條件下的應用要求。然而鎳鉻的中性是相對的、有范圍的[1]，國內外主流密度片的供應商通常將密度片產品分為在紫外、可見光和近紅外波段下使用的中性密度片，未發現有何款產品通用于紫外到近紅外區。為提高密度片的光譜中性度，國內外常見的作法是鍍制鎳鉻加介質或者其它金屬材料的復合多層膜，導致鍍制工藝變得復雜。本文中，首先針對如何在不增加鍍膜工藝復雜度的條件下提高鎳鉻合金膜的中性度，對鎳鉻合金膜的鍍制工藝優化進行了研究，針對鎳鉻合金中Cr（鉻）的比份與膜的“薄”“厚”關系進行了理論計算，然后針對不同的膜層厚度，提出了“有意分餾”和增加Ni（鎳）的比例的方法來改善光譜的中性度，最后通過實驗，證明了所提出的工藝的有效性。

1 鎳鉻合金薄膜的中性特性

用鎳鉻合金鍍制中性密度膜時，常用的鍍制工藝為直流磁控濺射和熱蒸發，然而，實踐證明采用不同的工藝所獲得的光譜特性是有差別的。……