随着图像识别技术的不断发展,人们对虹膜识别系统的使用要求越来越高,因此虹膜识别系统对其核心光学元件—滤光片的要求也越来越严格。本文根据虹膜识别系统使用要求,研制一种大角度小偏移量的低角度效应带通滤光片。通过对多种薄膜材料的特性研究,最终选择a-Si:H、Si₃N₄和SiO₂分别为高、中和低折射率材料。经过理论计算、软件模拟和测试分析发现,腔层中间隔层材料的折射率越高,腔层的等效折射率越高,薄膜的低角度效应越好,因此使用a-Si:H和Si₃N₄材料对腔层进行设计,并且使用a-Si:H材料作为间隔层。采用等离子体辅助中频孪生靶反应磁控溅射设备沉积薄膜,通过改变H₂充气量来调节a-Si:H材料中Si和H的比例,提高了a-Si:H薄膜的折射率,由此也提高了腔层的等效折射率,确定了a-Si:H材料的工艺参数。同样经试验优化了Si₃N₄和SiO₂的工艺,并借助色散模型准确拟合了三种材料的光学常数。利用950 nm波段范围的近红外光抗干扰成像能力强的特性,以950nm为中心波长,根据虹膜识别滤光片的技术指标,结合光学薄膜理论,利用双面拆分原理实现了前后表面的膜系设计。计算出膜系设计中各膜层沉积时间,然后将其导入控制实验设备运行的计算机ACS程序中,使用薄膜材料优化所得工艺参数,完成前后表面滤光膜的制备,并对研制的样品进行光谱测试。研制的滤光片在光以0～38°入射时,通带透射率保持在93%以上,偏移量为19.2nm。通过优化保护层工艺,解决了水煮测试脱膜的问题。对样品进行牢固度、高低温测试,样品无膜层脱落、龟裂等现象。各项数据均能满足虹膜识别带通滤光片的技术指标。