專利名稱：一種紅外光源及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于紅外輻射領(lǐng)域，具體涉及一種紅外光源及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著光電子技術(shù)的快速發(fā)展，紅外技術(shù)在國(guó)防，醫(yī)療，軍工，航天等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用,對(duì)紅外光輻射源亦有很高的要求。目前廣泛應(yīng)用在各類儀器中的紅外光輻射源主要有硅碳棒，鎳鉻絲等，用于產(chǎn)生特定波段范圍的紅外輻射。但這些紅外光輻射源一般輻射效率不高并且定向輻射能力差。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的之一在于提供一種輻射效率高、定向性好、覆蓋中遠(yuǎn)紅外的紅外光源。本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述紅外光源的制造方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的紅外光源，包括紅外光輻射源和導(dǎo)電單元，導(dǎo)電單元與紅外光輻射源電連接，所述導(dǎo)電單元接入電源以加熱紅外光輻射源；所述紅外光輻射源為飛秒激光微構(gòu)造娃。進(jìn)一步，所述飛秒激光微構(gòu)造硅具有微小山峰的微結(jié)構(gòu)的表面上設(shè)置有鍍膜層。進(jìn)一步，所述鍍膜層包含鉻、金。進(jìn)一步，所述鍍膜層表面含氧。進(jìn)一步，控制所述導(dǎo)電單元通過的電流強(qiáng)弱可以控制所述紅外光源輸出紅外輻射的強(qiáng)弱。本發(fā)明的紅外光源制造方法，具體為:在飛秒激光微構(gòu)造硅上設(shè)置所述導(dǎo)電單元。
進(jìn)一步,飛秒激光微構(gòu)造娃具有微小山峰的微結(jié)構(gòu)的表面上鍍制有鍍膜層。進(jìn)一步，所述鍍制鍍膜層的方法包括如下步驟:在所述飛秒激光微構(gòu)造硅具有微小山峰的微結(jié)構(gòu)的表面上先鍍鉻，然后在鍍制的鉻層上再鍍金。進(jìn)一步，在鍍膜層鍍制完成后再對(duì)鍍膜層進(jìn)行高溫退火。本發(fā)明的紅外光源采用飛秒激光微構(gòu)造硅作為紅外輻射源，紅外光譜輻射率高，定向性好。


圖1為實(shí)施例1的紅外光源的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實(shí)施例2的紅外光源的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為實(shí)施例1、實(shí)施例2和紅外輻射源為平面硅片的紅外光源的輻射率對(duì)照?qǐng)D。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不是限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1如圖1所示，本發(fā)明的紅外光源，包括紅外光輻射源和導(dǎo)電單元，本實(shí)施例中的紅外光輻射源為飛秒激光微構(gòu)造硅1，導(dǎo)電單元為電極2，其中兩條電極2分別與飛秒激光微構(gòu)造硅I的底面和頂面電連接，電極2接入電源以加熱飛秒激光微構(gòu)造硅I向外輸出紅外輻射，通過控制電極2上通過電流的強(qiáng)弱可以直接控制紅外光源輸出紅外輻射的強(qiáng)弱。飛秒激光微構(gòu)造硅I為已有元件，在此就不對(duì)其制造方法做過多描述，其主要是將高功率飛秒激光匯聚到硅片表面，通過激光在硅表面進(jìn)行掃描從而在硅片表面上形成無數(shù)個(gè)微小山峰的微結(jié)構(gòu)。實(shí)施例2如圖2所示，本實(shí)施例的紅外光源與實(shí)施例1中大體相同，其與實(shí)施例1的主要區(qū)別是在飛秒激光微構(gòu)造硅I具有微小山峰的微結(jié)構(gòu)的表面上設(shè)置了鍍膜層3，鍍膜層3含金、鉻，表面含氧。鍍膜層3的鍍制方法包括如下步驟:在飛秒激光微構(gòu)造硅具有微小山峰的微結(jié)構(gòu)的表面上先鍍鉻以增加粘結(jié)強(qiáng)度，然后再鍍金最后再進(jìn)行高溫退火，在高溫退火階段，鍍膜層發(fā)生復(fù)雜反應(yīng)，形成金硅共晶相，并且高溫退火過程中還會(huì)有空氣中的氧摻雜進(jìn)來，使鍍膜層3表面含氧，以進(jìn)一步提升紅外光源輻射率。本實(shí)施例中鍍鉻厚度為10nm，鍍金厚度為lOOnm，高溫退火溫度為400°C。鍍鉻、金厚度以及高溫退火溫度也可以根據(jù)實(shí)際情況變化。本發(fā)明的紅外光源擁有極高的法向紅外輻射強(qiáng)度，在2-25微米波段，平均輻射強(qiáng)度能達(dá)到同溫理想黑體輻射能力的98%，在25-lOOum波段亦有很強(qiáng)的紅外輻射。如圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例1、2的紅外光源與紅外輻射源為平面硅晶片的紅外光源的輻射率對(duì)照?qǐng)D，從圖中可以明顯看出實(shí)施例1、2的紅外光源的輻射率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于紅外輻射源為平面硅晶片的紅外光源的輻射率。實(shí)施例2的紅外光源由于在秒激光微構(gòu)造硅表面進(jìn)行了鍍膜處理，進(jìn)一步提升了紅外光源的輻射率。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明的紅外光源，包括紅外光輻射源和導(dǎo)電單元，導(dǎo)電單元與紅外光輻射源電連接，所述導(dǎo)電單元接入電源以加熱紅外光輻射源，其特征在于，所述紅外光輻射源為飛秒激光微構(gòu)造娃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外光源，其特征在于，所述飛秒激光微構(gòu)造硅具有微小山峰的微結(jié)構(gòu)的表面上設(shè)置有鍍膜層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外光源，其特征在于，所述鍍膜層包含鉻、金。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的紅外光源，其特征在于，所述鍍膜層表面含氧。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外光源，其特征在于，控制所述導(dǎo)電單元通過的電流強(qiáng)弱可以控制所述紅外光源輸出紅外輻射的強(qiáng)弱。
6.一種如權(quán)利要求1所述的紅外光源的制造方法，具體為:在飛秒激光微構(gòu)造硅上設(shè)置所述導(dǎo)電單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法，其特征在于，飛秒激光微構(gòu)造硅具有微小山峰的微結(jié)構(gòu)的表面上鍍制有鍍膜層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述鍍制鍍膜層的方法包括如下步驟:在所述飛秒激光微構(gòu)造硅具有微小山峰的微結(jié)構(gòu)的表面上先鍍鉻，然后在鍍制的鉻層上再鍍金。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的制造方法，其特征在于，在鍍膜層鍍制完成后再對(duì)所述鍍膜層進(jìn)行高溫退火。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紅外光源及其制造方法，紅外光源包括紅外光輻射源和導(dǎo)電單元，導(dǎo)電單元與紅外光輻射源電連接，所述導(dǎo)電單元接入電源以加熱紅外光輻射源，其特征在于，所述紅外光輻射源為飛秒激光微構(gòu)造硅。紅外光源制造方法，具體為在飛秒激光微構(gòu)造硅上設(shè)置所述導(dǎo)電單元。本發(fā)明的紅外光源輻射效率高、定向性好。
文檔編號(hào)H01S5/20GK103107483SQ20131000263
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2013年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月5日
發(fā)明者馮國(guó)進(jìn) 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院