[发明专利]一种关于多腔结构带通滤光片带外截止宽度的调整方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学薄膜技术，具体涉及一种关于多腔结构带通滤光片带外截止宽度的调整方法。

背景技术

带通滤光片在遥感探测，光谱学及光电子领域有着非常广泛的应用。构成带通滤光片通常有两种方法：第一种是基片两面分别镀制长波通和短波通截止膜系；第二种是基片两面分别镀制含多个法布里-珀珞谐振腔的带通膜系和截止膜系。第二种方法较容易制作出波形较好的带通滤光片，但使用这种方法会存在一些问题，如截止宽度不够的问题。在基片的一面镀制前截止膜系，通常就能满足用户在短波方向的截止宽度要求；而基片的另一面，依靠带通膜系来满足长波方向的截止宽度的要求，有时会遇到困难。

发明内容

本发明提出了一种关于多腔结构带通滤光片带外截止宽度的调整方法，这样就可以在一定程度上加宽带通膜系长波方向的截止宽度。

本发明一种关于多腔结构带通滤光片的膜系的结构为：反射层|间隔层|反射层。主要有以下两种形式（其中H代表高折射率材料，L代表低折射率材料）：

                 …HLH|LL|HLH…                （1）

               或…LHL|HH|LHL…                （2）

本发明是通过调整反射层中与间隔层为同类材料的膜层M的厚度，来调整带通膜系通带两侧的截止宽度。通常，增加M厚度，以增加整个滤光片长波方向的截止宽度，有更高的实际应用价值。本发明就是应用在中心波长、带宽、陡度等滤光片指标已满足要求，需要增加长波方向截止宽度的场合。

上述反射层中与间隔层为同类材料是指同为高折射率或为同为低折射率材料，也可以是同一材料。例如，间隔层若为高折射率材料锗，M也应是高折射率材料，可以同样是锗，也可以同为其它高折射率材料，如硅、碲镉汞等。

本发明是在已有的满足中心波长、通带宽度、陡度要求的多腔结构带通膜系基础上，对膜系中反射层内M厚度进行调整，来实现对长波方向截止宽度增加的，具体的实施方法如下所述：

1）增加所有反射层中与间隔层为同类材料的膜层M的厚度，厚度的增加值小于原膜层厚度的0.5倍；

2）减少参考波长，直至通带的中心波长和没改变M厚度时一致；

3）借助TFCalc或FilmWizard光学薄膜设计软件，设定所述的反射层中与间隔层为同类材料的膜层为待优化层，以具体的带通滤光片指标为优化目标，通过设定通带顶部的透过率来控制通带波纹，在步骤1）中所述的膜层厚度范围内对各膜层的厚度进行优化，得到各膜层的最终厚度。

本发明优点在于：膜系相对简单而光谱特性曲线优良，不必因为截止宽度略有差距就要改变整个膜系结构，也不必增加额外的膜层层数。

附图说明

图1为基片两面分别镀制多个法布里-珀珞谐振腔的带通膜系和截止膜系构成的带通滤光片的结构示意图。图中M是指反射层中与间隔层为同类材料的膜层。

图2为分别选取Ge、SiO作为H、L，膜系为L 2H LHL 2H LHL 2H LHL 2H，参考波长为3.74μm的带通滤光片的光谱曲线。

图3为分别选取Ge、SiO作为H、L，膜系为L 2H L1.4HL 2H LHL 2H L1.4HL 2H，参考波长为3.66μm的带通滤光片的光谱曲线。

图4为分别选取Ge、SiO作为H、L，膜系为L 2H LHL 2H LHL 2H，参考波长为3.74μm的带通滤光片的光谱曲线。

图5为分别选取Ge、SiO作为H、L，膜系为L 2H L1.3HL 2H L1.3HL 2H，参考波长为3.65μm的带通滤光片的光谱曲线。

图6为分别选取Ge、SiO作为H、L，膜系为L 2H LHLHL 2H LHLHL 2H，参考波长为3.74μm的带通滤光片的光谱曲线。

图7为分别选取Ge、SiO作为H、L，膜系为L 2H L1.2HL1.2HL 2H L1.2HL1.2HL 2H，参考波长为3.65μm的带通滤光片的光谱曲线。

图8为分别选取Ge、SiO作为H、L，膜系为LH 2L HLH 2L HLH 2L HL，参考波长为3.74μm的带通滤光片的光谱曲线。

图9为分别选取Ge、SiO作为H、L，膜系为1.3LH 2L H1.3LH 2L H1.3LH2L HL，参考波长为3.65μm的带通滤光片的光谱曲线。

具体实施方式

下面根据实例，来说明本发明的具体实施方式。