高级次通带滤光膜设计与制备技术
张金豹，史成浡，耿 浩，南 勇，崔世俊
(河南平原光电有限公司，河南 焦作 454001)
在一定片基上，用真空镀膜法交替镀制具有一定厚度的高折射率或低折射率的介质-介质或金属-介质膜层，构成滤光膜。滤光膜主要是用来选取所需要辐射波段的光学零件，可以应用在可见、微光、近红外、短波红外、中远红外等光电系统中，起到波段分离、干扰抑制、色差补偿等关键性能。因此，在白光成像、微光夜视、激光测距、激光制导、红外探测等具备多项功能的军用光电装备中得到了广泛的应用[1-3]。滤光膜在加工生产中的主要难点是在高级次波长处会产生高级次截止带，这些高级次截止带有时会产生在光电系统所需要使用的波段区域处，严重时会影响光电系统的整机性能。由于高级次截止带的产生是滤光膜设计及加工生产中的必然结果，那么如何设计膜系结构令光电系统所需波长处的高级次截止带得到抑制变为高级次通带滤光膜的技术得到了广泛关注。本文通过重点论述高级次截止带产生原因及消除方法，设计了2种高级次截止带得到抑制的滤光膜结构，对比优劣后利用APS离子源辅助真空镀膜机制备了高级次通带滤光膜，并对工艺制备过程中可能出现的被抑制的高级次截止带再次复现情况给出了修正方法。
2.1 高级次截止带
滤光膜结构G/(αLβHαL)S/A，结构中H为高折射率膜层，L为低折射率膜层，G为光学玻璃基板介质，A为空气介质，S为膜层周期数，α、β为膜层厚度随机匹配系数。中心波长为λ的滤光膜光谱曲线如图1所示。
图1 滤光膜高级次截止光谱曲线
从图1中可以得到在波长λ/2、λ/3、λ/4、λ/5·等波长处会出现高级次截止带，严重影响通带区域的宽度及透射率[4-5]。
2.2 高级次截止带的产生与消除
单层膜的特征矩阵
(1)
式中，η为单层膜导纳；
δ为单层膜位相厚度；
d为单层膜物理厚度；
λ为单层膜中心波长。对于无吸收介质，m11和m22为实数，m12和m21为纯虚数，而且m11=m22，矩阵的行列式值等于1，即
m11m22-m12m21=1
(2)
滤光膜结构G/(α...
|
== 试读已结束，如需继续阅读敬请充值会员 ==
|
|
本站文章均为原创投稿，仅供下载参考，付费用户可查看完整且有格式内容！
(费用标准：38元/2月，98元/2年，微信支付秒开通！) |
| 升级为会员即可查阅全文 。如需要查阅全文，请 免费注册 或 登录会员 |
|
