专利名称：透射率线性渐变的中性密度滤光片的制作方法
技术领域：
本实用新型属能量分光元件领域，尤其涉及一种透射率线性渐变的中性密度滤光片。
背景技术：
中性密度滤光片(neutral density filter)简称密度片，是一种能量分光元件，对光信号起衰减调节作用，具有结构简 单，使用波长范围广，中性度好等优点，在各类光学仪器和光学实验中得到广泛应用。密度片分固定密度片和变密度片两类。固定密度片的光密度不随位置变化，整个零件是均匀一致的。变密度片顾名思义，其光密度是随位置发生变化的。变密度片按光密度随位置的变化形式来分，常见的有六种圆形线性渐变密度片、圆形阶梯密度片、条形线性渐变密度片、条形阶梯密度片、径向渐浅密度片和径向渐深密度片。透射率⑴和光密度⑶存在如下换算关系T = 1(TD(I)那么，根据光密度曲线就可以计算出透射率曲线。通过薄膜理论，还可以根据光密度变化曲线计算出零件的薄膜厚度分布。从膜厚分布曲线可以看出，光密度线性渐变密度片的膜厚分布基本呈线性。当变密度片旋转很小的角度就会有非常大的透射率变化。这种快速的变化非常适合于快速地进行光信号衰减调节，例如光通讯领域。但是在某些场合也需要对光强进行微调，例如将光强减小30% 40%，或70% 80%。这是就希望零件的透射率对位置不要太灵敏，最好呈线性变化，如图3所示。此时对应的光密度变化曲线如图4。
发明内容本实用新型旨在克服现有技术的不足之处而提供一种使用寿命长，透射率呈线性变化，可方便安装及旋转的透射率线性渐变的中性密度滤光片。为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的一种透射率线性渐变的中性密度滤光片，它包括基片本体；在所述基片本体上镀有薄膜层；在所述基片本体的中心部位设有安装孔。作为一种优选方案，本实用新型在所述安装孔的外周设有第一空白区。作为另一种优选方案，本实用新型在所述基片本体的外周设有第二空白区。进一步地，本实用新型在所述第二空白区上固定设有环形刻度尺。更进一步地，本实用新型在所述基片本体内设有第三空白区。另外，本实用新型所述薄膜层的厚度随膜层位置呈指数变化且满足d =Α(1-10(Β*α));其中d为膜层厚度，A、B为待定参数，α为基片本体膜层的位置。[0017]本实用新型透射率线性渐变的中性密度滤光片中心有孔，可方便安装和旋转。本实用新型透射率线性渐变的中性密度滤光片内圈可以有空白，也可以没有空白，中心区空白可以避免安装时磨损薄膜，影响使用。本实用新型透射率线性渐变的中性密度滤光片外圈有空白，用于安装刻度尺。本实用新型透射率线性渐变的中性密度滤光片的线性度应优于±5% ;中性度在400nm-700nm间应优于±5%。以下结合附图
和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。图I为本实用新型整体结构示意图；图2为本实用新型环形刻度尺示意图；图3为透射率随位置线性变化曲线；图4为透射率随位置线性变化时的光密度曲线；图5为本实用新型T = I %的透射率线性渐变的中性密度滤光片的透射率曲线；图6为本实用新型T = I %的透射率线性渐变的中性密度滤光片的膜厚分布曲线.
-^4 ，图7为本实用新型透射率线性渐变的中性密度滤光片的透射率及光密度曲线。图中1、基片本体；2、薄膜层；3、安装孔；4、第一空白区；5、第二空白区；6、第三空白区。
具体实施方式
参见图I及图2，透射率线性渐变的中性密度滤光片，它包括基片本体I ;在所述基片本体I上镀有薄膜层2 ;在所述基片本体I的中心部位设有安装孔3。本实用新型在所述安装孔3的外周可设有第一空白区4。本实用新型在所述基片本体I的外周可设有第二空白区5。本实用新型在所述第二空白区5上固定可设有环形刻度尺。本实用新型在所述基片本体I内可设有第三空白区6。本实用新型所述薄膜层2的厚度随膜层位置呈指数变化且满足d =Α(1-10(Β*α));其中d为膜层厚度，A、B为待定参数，α为基片本体膜层的位置。本实用新型透射率线性渐变的中性密度滤光片中心有孔，可方便安装和旋转。本实用新型透射率线性渐变的中性密度滤光片内圈可以有空白，也可以没有空白，中心区空白可以避免安装时磨损薄膜，影响使用。本实用新型透射率线性渐变的中性密度滤光片外圈有空白，用于安装刻度尺。环形刻度尺的具体结构可参见图2。目标要求透射率从100% (实际最高为92. 1%)到1%的范围随位置线性变化，按公式I计算出光密度曲线，如图5所示。进一步采用薄膜理论可以计算出薄膜厚度随位置的变化曲线，如图6所示。那么按照图6所示的膜厚变化规律进行镀膜便可得到透射率线性变化的变密度片。可以理解地是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实 用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种透射率线性渐变的中性密度滤光片，其特征在于，包括基片本体(I);在所述基片本体(I)上镀有薄膜层(2 );在所述基片本体(I)的中心部位设有安装孔(3 )。
2.根据权利要求I所述的透射率线性渐变的中性密度滤光片，其特征在于在所述安装孔(3)的外周设有第一空白区(4)。
3.根据权利要求2所述的透射率线性渐变的中性密度滤光片，其特征在于在所述基片本体(I)的外周设有第二空白区(5)。
4.根据权利要求3所述的透射率线性渐变的中性密度滤光片，其特征在于在所述第二空白区(5)上固定设有环形刻度尺。
5.根据权利要求I 4之任一所述的透射率线性渐变的中性密度滤光片，其特征在于在所述基片本体(I)内设有第三空白区(6)。
6.根据权利要求5所述的透射率线性渐变的中性密度滤光片，其特征在于所述薄膜层(2)的厚度随膜层位置呈指数变化且满足d=A(l-10 (Β*α));其中d为膜层厚度，Α、Β为待定参数，α为基片本体膜层的位置。
专利摘要本实用新型属能量分光元件领域，尤其涉及一种透射率线性渐变的中性密度滤光片，它包括基片本体(1)；在所述基片本体(1)上镀有薄膜层(2)；在所述基片本体(1)的中心部位设有安装孔(3)；在所述安装孔(3)的外周设有第一空白区(4)；在所述基片本体(1)的外周设有第二空白区(5)；在所述第二空白区(5)上固定设有环形刻度尺；在所述基片本体(1)内设有第三空白区(6)；所述薄膜层(2)的厚度随膜层位置呈指数变化且满足d＝A(1-10(B*α))；其中d为膜层厚度，A、B为待定参数，α为基片本体膜层的位置。本实用新型使用寿命长，透射率呈线性变化，可方便进行安装及旋转。
文档编号G02B5/20GK202383316SQ201120464890
公开日2012年8月15日 申请日期2011年11月21日 优先权日2011年11月21日
发明者张勇喜, 杨文华, 温东颖, 费书国, 金 秀, 阴晓俊 申请人:沈阳仪表科学研究院