纽波特公司--富兰克林基金--标准生物医学bandpass产品页

CGA系列--有色光学玻璃替代干涉滤光片

符合RoHS标准（无其他附加或短期豁免条件限制）
光谱截止性能优越
极低的自发性荧光
最高透过率大于90%（其他要求可以订制）
截止区域光谱性能的光密度>5 OD
专利的Stabilife®镀膜技术
波长稳定性好，可在各种环境条件下使用
产品物化性能稳定，使用寿命长
4种标准尺寸，34个型号的标准截止波长
根据客户要求定制产品的截止波长范围，可从225~1000nm

产品简介

　　理波光电集团具有专利的有色光学玻璃替代滤光片（简称CGA滤光片）是使用光学薄膜技术生产的。生产过程中，采用了专利的Stabilife®镀膜工艺，在真空环境中精密地沉积系列致密度极高、稳定性极好的金属氧化物膜层；通过膜层对光谱的干涉效应，决定滤光片的光谱性能。完全不同于有色光学玻璃，有色光学玻璃是依靠玻璃内部的着色离子本征吸收，对光谱进行影响的；而CGA滤光片是通过干涉效应对一段较宽的光谱范围形成高反射来形成截止区间，而对另一段宽的波段形成十分低的反射（即所谓增透）形成高透过率区间的。

　　应用光学干涉的原理，生产长波通光学滤色片同有色光学玻璃滤光片相对比具有一些明显的不同。一般而言干涉滤光片的透过率截止陡度会更加陡，截止曲线的斜率至少是有色光学玻璃滤光片的3倍；干涉滤光片的光谱性能指标同滤光片的厚度无关，而有色光学玻璃滤光片截止区域的背景，以及截止波长同厚度直接相关，厚度同有色光学玻璃滤光片光谱性能的关系可以由兰伯特法则推算（Bouguer-Lambert Law定义了透过率，吸收材料以及厚度的关系）。干涉滤光片的光谱性能同厚度无关这一特点，可以保证这类滤光片可以根据用户的需要制作成很薄的厚度或者很小的尺寸，但是保持良好的截止性能以及背景深度。采用光学薄膜的方法制造截止型滤光片，相对有色光学玻璃制造的优点在于可根据客户的要求，在很宽的光谱范围上（从紫外到中红外）选择截止波长，而无需对材料的基础成分、热处理的工艺进行调整。另外CGA系列产品最大的优势在于，100%满足环保的要求；而很多有色光学玻璃为了满足光谱的需求，含有铅（Pd）、镉（Cd）等等。

　　另外同有色光学玻璃相比，CGA系列产品的特征截止波长在安装时可以做一定量的调整。一般可以通过对入射角的调整，将此波长向短波方向移动。这是成为干涉薄膜光学蓝移的一种普通现象。

　　在理波光电富兰克林工厂的样本中，我们推出了34款标准长波通型号，全硬膜设计。特征截止波长的选择是根据目前有色光学玻璃主要生产厂商的产品，并且我们还推出了一些波长，已满足光谱的连续性。该类产品的标准厚度为1.1mm，尺寸分为4种标准，12.7mm、25.4mm直径圆形滤光片；以及50.8mm、165mm方型滤光片。

　　除了标准产品之外，我们可以根据客户的需要，进行定制生产。以下部分是对标准产品的补充。

产品具体介绍

入射角对特征波长的蓝移效应

　　假设入射的光线为平行光，理波光电CGA系列产品的特征波长会随入射角的变化稍微蓝移。蓝移的大小同入射角，以及滤光片的有效折射率相关。这项性能对一些客户而言十分重要，他们可以通过对角度的控制而对滤光片的特征波长进行精密微调。以下的公式表述了在平行、偏振光照射条件下入射角、特征波长蓝移的关系：

λ_Θ = λ₀ (n_e² – sin² Θ)^½ (n_e)^-1

其中：

λ_Θ = 入射角Θ°条件下的特征波长

λ₀ = 入射角零度条件下的特征波长

Θ = 入射角

n_e = 滤光片的有效折射率；既通过CGA 薄膜层计算出来的指数

入射角偏转效应示意图

相对于CGA-345滤光片（有效折射率为2.147）的入射角偏转蓝移现象

入射角度变化量	特征波长（最高透过率50%处）变化量
Collimated @ Normal Incidence	345.0 nm
Collimated @ 10° off-normal (Random POL)	343.9 nm
Collimated @ 10° off-normal (P-POL)	343.4 nm
Collimated @ 10° off-normal (S-POL)	344.2 nm
Collimated @ 20° off-normal (Random POL)	340.3 nm
Collimated @ 20° off-normal (P-POL)	338.8 nm
Collimated @ 20° off-normal (S-POL)	341.8 nm

锥光入射蓝移现象

　　前面的例子中，波长变化是基于平行准直后的入射光。在实际的使用过程中，入射光往往呈现正光锥或反光锥的形状。光锥内的入射光线有多条处于同一光源且小于某一入射角度的光线构成；这种现象也能导致特征波长的蓝移，但是蓝移的相对量比同一入射角平行准直光的幅度小。

锥光蓝移现象发生在普通CGA滤光片上的举例

　　下表说明了在10°、20°入射锥光条件下，特征截止波长的蓝移情况。

CGA-345

入射条件	特征波长（最高透过率50%处）
0°准直入射	345.0 nm
10° 入射锥光	344.9 nm
20° 入射锥光	344.4 nm

物理性能简介

　　采用理波光电专利的Stabilife®技术生产，我们的CGA滤光片具有无语伦比的性能可靠性。我们产品可以应用在普通的实验室中，也可以用于环境条件极端苛刻的核反应釜或者沙漠战场环境中。

耐磨性、膜层粘附性以及耐潮性

　　CGA系列滤光片完全通过膜层粘附性测试-- MIL-C-48497、耐磨性测试-- MIL-C-675、环境耐潮性测试-- MIL-STD-810E。这些测试足以证明光学滤光片的耐用性。

耐腐蚀测试

　　CGA系列滤光片完全通过ISO8424的测试，这项测试用于测定在普通暴露情况下到强酸条件下表面的变化。滤光片的表面暴露在浓度为(0.5M/l)、PH值为0.3 ± 0.05的硝酸溶液中。测试的结果是考量滤光片表面形成通过0.1 µm深度的腐蚀层，所需要的时间。理波光电集团的CGA系列产品全部达到SR1的级别，也即实验结果超过100小时。考虑到CGA系列产品是采用干涉薄膜方法生产的，0.1 µm的破坏层将大大影响光谱性能；我们对产品经过试验后，做了光学测试；经过100小时后，光谱性能无变化；因此我们可以得到结论，经过100小时强酸腐蚀，表面没有可以测量到的腐蚀。

可溶性测试

　　我们采用Stabilife®镀膜方法生产CGA系列滤光片，可以保证产品表面的硬度和稳定性；也即产品可以在任意气候条件下使用。而且也可以像实验室环境，经过反复擦洗，表面没有变化。这点优于很多有色光学玻璃滤光片，在暴露在雨水条件下，表面可能出现问题；CGA系列产品可以完全保证在各种环境下的光谱性能。

耐辐照性能

　　CGA系列滤光片采用Stabilife®镀膜方法生产，已经大批量使用在具有高强度紫外辐照或可见光辐照的用途，经过长时间的辐照，产品的光谱性能没有变化。我们采用双频Nd: YAG激光系统在532nm波长测量滤光片的激光损伤域值，测量的条件是脉宽10ns，20Hz频率，测量结果>1.0 J/cm2 。

使用温度 e

CGA系列滤光片可以在-100°C ~ +400°C连续的温度场中工作。

RoHS—限制有害物质协议书

　　电子产品的普遍化使用，给大众生活带来了很多方便、舒适；这在几十年前是无法想象的。然而，随着它们带来的许多便利的同时，一些负面的结果也逐渐显现出来；特别是对废旧电器产品进行处理时，有害物质对环境产生损害的可能。认识到目前以及今后这类由于对废旧电器进行处理而产生对人类社会的损害这一情况后，欧盟制定了系列法规，以减少或限制未来可能形成污染物质在生产制造中的使用，并且控制对可能制造污染产品的处置方法。主要相关的文件为：欧洲议会理事会2003年1月27日颁布的2002/95EC指导性文件—《限制有害物质协议书（RoHS）》以及《废旧电器及电子装备协议书（WEEE）》。

　　RoHS规定欧盟相关成员国从2006年7月1日起不能在市场上销售含有害物质的电器、电子产品，相关的有害物质为：铅、汞、镉、六价铬，多溴联苯（PBB）或多溴（PBDE）二苯醚等。在制定协议时，欧盟理事会考虑到对于某些产品完全不使用规定中的有害物质，需要时间进行研发；因此针对此类产品，给予了4年的豁免期，希望在这段时间内，通过科学的发展较少有害物质使用的范围。

　　RoHS 的规定对光学行业的影响是因为很多（实际上越来越多）的电器、电子产品引入光学技术；并作为未来发展的方向。因此就像其他的电子元件或系统，光学元件或系统必须符合RoHS和WEEE的要求。现在有色光学玻璃用于很多电子元件中，而很多滤光片本身含有铅或镉。根据RoHS和WEEE4年豁免期的要求，光学玻璃以及有色光学玻璃在此之列。根据要求，欧盟将会在4年结束后，对列于豁免期的产品进行审核，并且将无法达到要求的产品进行再一次确认。
　

不同于有色光学玻璃（特别是前截止型的黄、橙、红色玻璃），理波光电集团的CGA系列产品完全满足RoHS的标准，无豁免期的限制。直接可以提供RoHS 相关的证明。

性能指标:

RoHS 认证	完全符合（无其他附加或短期豁免条件限制）
标准尺寸	12.7mm、25.4mm直径圆形滤光片；以及50.8mm、165mm方型滤光片
通光孔径	≥滤光片尺寸的90%
厚度	1.1 mm ± 0.1 mm
表面质量	F/F (80/50) per MIL-F-48616
膜层粘附度、耐磨性及硬度标准	MIL-C-48497
耐潮性	MIL-STD-810, Method 507.3, Procedure III, Modified to 40 cycles
使用温度	-100 º C to 400 º C
化学稳定性	SR Class 1.0 per ISO 8424
激光损伤域值	>1.0 J/cm2 （532nm波长、测量的条件是脉宽10ns，20Hz频率）
清洁方法	使用丙醇或异丙醇，擦镜布进行清洁
特征截止波长公差	± 5 nm（紫外及可见区域）；± 6 nm（近红外区域）；可以根据客户的要求定制
透过率	≥ 90%；可以根据客户的要求定制
透过区域	达到90%透过率的波长直到2500nm
光谱截止区域（背景区域）	达到OD5的波长到200nm

光谱指标

型号 12.7mm直径	型号 25．4mm直径	型号 50.4mm方型	型号 165mm方型	特征截止波长 (nm)	透过率达到90% 波长	光密度达到5的波长	滤光片有效折射率 n_e
5CGA-225	10CGA-225	20CGA-225	65CGA-225	225 nm	≤ 260 nm	N/A	2.242
5CGA-280	10CGA-280	20CGA-280	65CGA-280	280 nm	≤ 365 nm	≥ 250 nm	1.943
5CGA-295	10CGA-295	20CGA-295	65CGA-295	295 nm	≤ 322 nm	≥ 270 nm	3.856
5CGA-305	10CGA-305	20CGA-305	65CGA-305	305 nm	≤ 325 nm	≥ 285 nm	2.725
5CGA-320	10CGA-320	20CGA-320	65CGA-320	320 nm	≤ 340 nm	≥ 300 nm	2.243
5CGA-335	10CGA-335	20CGA-335	65CGA-335	335 nm	≤ 345 nm	≥ 317 nm	2.079
5CGA-345	10CGA-345	20CGA-345	65CGA-345	345 nm	≤ 367 nm	≥ 326 nm	2.147
5CGA-360	10CGA-360	20CGA-360	65CGA-360	360 nm	≤ 367 nm	≥ 338 nm	2.085
5CGA-375	10CGA-375	20CGA-375	65CGA-375	375 nm	≤ 390 nm	≥ 345 nm	2.454
5CGA-385	10CGA-385	20CGA-385	65CGA-385	385 nm	≤ 405 nm	≥ 360 nm	2.321
5CGA-395	10CGA-395	20CGA-395	65CGA-395	395 nm	≤ 410 nm	≥ 370 nm	2.176
5CGA-400	10CGA-400	20CGA-400	65CGA-400	400 nm	≤ 415 nm	≥ 375 nm	2.174
5CGA-420	10CGA-420	20CGA-420	65CGA-420	420 nm	≤ 435 nm	≥ 390 nm	2.176
5CGA-435	10CGA-435	20CGA-435	65CGA-435	435 nm	≤ 450 nm	≥ 400 nm	1.966
5CGA-455	10CGA-455	20CGA-455	65CGA-455	455 nm	≤ 470 nm	≥ 420 nm	2.054
5CGA-475	10CGA-475	20CGA-475	65CGA-475	475 nm	≤ 490 nm	≥ 440 nm	1.948
5CGA-495	10CGA-495	20CGA-495	65CGA-495	495 nm	≤ 510 nm	≥ 455 nm	1.853
5CGA-515	10CGA-515	20CGA-515	65CGA-515	515 nm	≤ 530 nm	≥ 485 nm	1,856
5CGA-530	10CGA-530	20CGA-530	65CGA-530	530 nm	≤ 545 nm	≥ 495 nm	1.854
5CGA-550	10CGA-550	20CGA-550	65CGA-550	550 nm	≤ 565 nm	≥ 515 nm	1.861
5CGA-570	10CGA-570	20CGA-570	65CGA-570	570 nm	≤ 585 nm	≥ 535 nm	1.856
5CGA-590	10CGA-590	20CGA-590	65CGA-590	590 nm	≤ 605 nm	≥ 555 nm	1.855
5CGA-610	10CGA-610	20CGA-610	65CGA-610	610 nm	≤ 625 nm	≥ 575 nm	1.854
5CGA-630	10CGA-630	20CGA-630	65CGA-630	630 nm	≤ 645 nm	≥ 595 nm	1.856
5CGA-645	10CGA-645	20CGA-645	65CGA-645	645 nm	≤ 660 nm	≥ 615 nm	1.778
5CGA-665	10CGA-665	20CGA-665	65CGA-665	665 nm	≤ 680 nm	≥ 630 nm	1.831
5CGA-695	10CGA-695	20CGA-695	65CGA-695	695 nm	≤ 710 nm	≥ 645 nm	1.853
5CGA-715	10CGA-715	20CGA-715	65CGA-715	715 nm	≤ 730 nm	≥ 665 nm	1.777
5CGA-760	10CGA-760	20CGA-760	65CGA-760	760 nm	≤ 775 nm	≥ 705 nm	1.856
5CGA-780	10CGA-780	20CGA-780	65CGA-780	780 nm	≤ 795 nm	≥ 710 nm	1.776
5CGA-800	10CGA-800	20CGA-800	65CGA-800	800 nm	≤ 815 nm	≥ 730 nm	1.855
5CGA-830	10CGA-830	20CGA-830	65CGA-830	830 nm	≤ 845 nm	≥ 755 nm	1.775
5CGA-850	10CGA-850	20CGA-850	65CGA-850	850 nm	≤ 865 nm	≥ 775 nm	1.778
5CGA-1000	10CGA-1000	20CGA-1000	65CGA-1000	1000 nm	≤ 1030 nm	≥ 860 nm	1.776

定制加工

　　理波光电公司的CGA系列有色光学玻璃替代滤光片是从客户定制产品发展而来的，原先我们根据客户的要求生产一些符合RoHS要求的有色光学替代滤光片，以及原先有色光学玻璃滤光片系列中光谱不连续的定制截止波长滤光片。由于我们设备及镀膜工艺的特点，我们可以根据客户的要求提供各种波长、尺寸、形状、厚度、表面以及特定光学参数的滤光片。下表中我们将一些公司标准产品的参数提供给大家，如果客户有其它的要求，请同我公司的专业人员联系，我们会给您提供最适合的解决方案，以满足需求。

定制产品的标准参数

RoHS 认证	完全符合（无其他附加或短期豁免条件限制）
高透波段透过率	平均 ≥90%；可以根据客户的要求定制
截止波段范围	300 - 1000 nm
截止深度（背景强度）	≥ 5 OD
表面质量	F/F (80/50) per MIL-F-48616 (typical) ；可以根据客户的要求定制
膜层硬度	MIL-C-48497
膜层耐刮擦性能	MIL-C-48497
膜层粘附度	MIL-C-48497
膜层耐潮度	MIL-STD-810, Method 507.3, Procedure III, Modified to 40 cycles
膜层工作温度	-100 º C to 400 º C
化学稳定性	SR Class 1.0 per ISO 8424
尺寸范围	1.0 mm sq. to 380 mm dia.
厚度	1.1mm；可以根据客户的要求定制