摘要
조정 가능한 감광 필터는 광 스펙트럼 분포를 변경하지 않고 넓은 스펙트럼 대역 내에서 빛의 세기를 균일하게 감쇠시킬 수 있는 광학 소자이며, 광학 영상, 광전 검출 및 광통신 등 분야에서 광범위한 응용 전망을 보여준다. 기존의 기계적 회전 등의 조정 방식과 달리, 현장 조정 가능한 감광 필터의 개발은 소형화, 지능화 및 고도 통합화로 나아가는 핵심이다. 전기변색 재료는 외부 전압의 작용 하에 광학 투과율을 연속적이고 가역적으로 변화시킬 수 있어 현장 조정 가능한 감광 필터를 구현하는 이상적인 후보이다. 그러나 전기변색 재료 전자의 구조 제한으로 인해 각 파장대별 스펙트럼 변화가 균일하지 않아 광대역 균일 감광 요구를 충족하기 어렵다. 또한, 일반적으로 사용되는 투명 전극인 산화인듐 주석(ITO), 불소 도핑 산화주석(FTO) 등의 근적외선 투과율이 낮아 근적외선 조정 감광 필터의 발전 및 적용을 심각하게 제약한다. 이러한 도전 과제에 대응하여 본 연구는 국소적으로 배위 결함이 존재하는 WO3-x 박막을 세륨 도핑 산화인듐(Ce∶In2O3, ICO) 가시 근적외선 광대역 투명 전극 위에 증착하여 전기변색 현장 조정 가능 근적외선 감광 필터를 제작하였다. 1,000~2,500nm 범위에서 투과율 편차가 7.2%에 불과한 광대역 균형 잡힌 투과율 감쇠를 실현하였고, 최대 광학 대비는 51.7%에 달하며, 착색 및 탈색 응답 시간이 각각 6.3초와 4.7초이고, 1,000nm에서 착색 효율은 80.7 cm2·C-1이며, 2,500회 사이클 후 광학 대비가 4.7%만 감소하였다. 관련 결과는 고성능 전기변색 현장 조정 가능 근적외선 감광 필터의 설계 구축에 참고자료를 제공한다.
关键词
현장 조정 가능; 근적외선 감광 필터; 전기변색; WO3-x ; 광대역 투명 전극
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