[发明专利]一种红外滤光片及其制备方法、红外气体传感器

说明书

本发明公开了一种红外滤光片及其制备方法、红外气体传感器。其中，二氟甲烷气体检测用红外滤光片包括基底以及位于基底两侧的主膜系结构和截止膜系结构，主膜系结构包括Sub/HLH2LHLHLHL2HLHLHLH2LH2L/Air，截止膜系结构包括Sub/0.18(HL)⁵0.26(HL)⁷0.4(HL)⁷0.55(HL)⁷0.75(HL)⁸1.45(0.5LH0.5L)⁷/Air，其中Ge和ZnS分别作为高、低折射率材料，设计波长为9400nm。本发明实施例提供的一种红外滤光片及其制备方法、红外气体传感器，实现了中心波长为9400nm左右的通带，满足了NDIR红外探测器检测二氟甲烷气体的使用要求。

技术领域

本发明实施例涉及气体检测技术领域，尤其涉及一种红外滤光片及其制备方法、红外气体传感器。

背景技术

蒙特利尔议定书中明确规定CFC类（氟利昂）制冷剂将在1995年全面禁止生产，此后科学家们开始寻找替代的制冷剂。随着研究的深入，人们发现二氟甲烷（R32）制冷剂的消耗臭氧层潜值（ODP）等于零，全球变暖潜值（GWP）为675，并具有良好的传热性能，因此逐渐成为制冷剂行业最重要的成分。但与此同时二氟甲烷具有低度可燃性，同时也具有一定的温室效应，因此关注和监测二氟甲烷在制冷行业中的泄露问题成为一个重要课题。

基于NDIR技术的红外探测技术是一个非常可靠且具有较高性价比的气体检测方案，但目前市面上并没有直接可用的红外滤光片作为红外气体传感器检测二氟甲烷时的红外滤光窗口。

发明内容

本发明提供一种红外滤光片及其制备方法、红外气体传感器，以实现对二氟甲烷的气体检测。

第一方面，本发明实施例提供了一种二氟甲烷气体检测用红外滤光片，包括：

基底、主膜系结构和截止膜系结构，所述主膜系结构和所述截止膜系结构分别位于所述基底的两侧；

所述主膜系结构包括：

Sub/HLH2LHLHLHL2HLHLHLH2LH2L/Air；

所述截止膜系结构包括：

Sub/0.18(HL)⁵0.26(HL)⁷0.4(HL)⁷0.55(HL)⁷0.75(HL)⁸1.45(0.5LH0.5L)⁷/Air；

其中，Sub表示所述基底，Air表示空气，H表示四分之一波长光学厚度的Ge膜层，L表示四分之一波长光学厚度的ZnS膜层，膜系结构式中的数字表示膜层厚度系数，膜系结构式中的指数表示膜堆重复的次数，设计波长为9400nm，所述设计波长为中心波长，所述四分之一波长光学厚度为四分之一中心波长的光学厚度。

可选的，所述二氟甲烷气体检测用红外滤光片的中心波长为9400±60nm，通带宽度为460±40nm，峰值透射率大于78%，且在1500nm~8800nm和9900nm~18000nm的截止区的最大透射率小于1%。

可选的，所述基底的材料包括单晶硅或单晶锗。

可选的，所述基底的厚度为D1，其中，0.4mm≤D1≤0.6mm。

第二方面，本发明实施例还提供了一种红外气体传感器，包括第一方面所述的任一二氟甲烷气体检测用红外滤光片。

第三方面，本发明实施例还提供了一种二氟甲烷气体检测用红外滤光片的制备方法，用于制备第一方面所述的任一二氟甲烷气体检测用红外滤光片，该方法包括：

在真空状态下对基底进行烘烤；