紫外增强薄膜发射光谱测量中的倍波现象分析

浪永明 | -> | 1184| 2| 0.419868MB |紫外,发射光谱,倍波,光谱分级器

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摘 要 紫外探测技术是继激光和红外探测技术之后发展起来的又一军民两用光电探测技术, 在普通探测器件光敏面镀上将紫外波段的光转化为可见波段的光的变频薄膜是增强光电探测器紫外响应的主要技术。文章用“旋涂法”制备成像器件紫外增强薄膜, 在对紫外增强薄膜的量子转化效率进行测量分析的实验过程中用SP1702 紫外可见光栅光谱仪对薄膜的紫外变频效率进行分析, 在激发光源为260 和280 nm 时变频薄膜的发射光谱在520 和560 nm 附近有较明显的波峰。结合光栅光谱仪的工作原理, 对该现象进行了理论分析, 得出520 和560 nm 附近的波峰并非变频薄膜受激发发出的光波, 而是光谱测量中产生的倍波现象。从分离重级光谱的角度设计了光谱分级器, 以消除光谱测量中倍波现象的影响。
    紫外探测技术是继激光探测技术和红外探测技术之后发展起来的又一军民两用光电探测技术[1 ] 。近几十年来, 紫外探测技术已广泛应用于现代科学实验、生物医学、物理化学、空间天文、环境监测、工农业生产、国防等领域[2 ] 。一般的成像器件如CCD , CMOS 等都在紫外波段响应很弱。为了提高探测器对紫外波段的响应灵敏度, 一种可行的办法是在探测器件上镀上一层能将紫外光转化为可见光的变频薄膜。变频薄膜受紫外光激发的发射光谱反映了紫外变频薄膜的变频效果, 发射光谱也就是变频薄膜受光激发后发出的光在各波长的能量的定量描述[3 ] 。
    本文利用“旋涂法”, 在普通CCD 光敏面上镀上一层变频薄膜, 该薄膜将紫外光转化为可见光, 以使CCD 探测器能响应紫外光波。紫外探测器件研制的关键技术在于探求能将紫外光变为可见光的变频材料。该变频材料应转化效率高、激发光谱范围广、发射光谱与所用探测器响应光谱相匹
配[4 ,5 ] 。在寻求紫外变频材料的实验过程中测量变频薄膜发射光谱时由于所用光谱仪器的设计等缺陷, 使测量结果存在一定的缺陷, 给工程应用带来误判甚至错误结论。本文在广泛调研国内外常用的光谱仪的设计原理的基础上, 提出光谱曲线测量中的倍波现象。并从光学设计的角度提出了一种全新的解决方案。
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