[发明专利]一种可见光深截止的激光矩形滤光片及设计方法

摘要

本发明属于属于光学薄膜技术领域，具体涉及一种可见光波段深截止的激光矩形滤光片及设计方法。本发明提出的激光矩形滤光片设计方法，将多腔滤光薄膜分成对称两个部分同时沉积在胶合基底的内表面，避免了多腔滤光片的制备误差累计问题。通过调整两个基底外表面的长波通和短波通截止滤光薄膜的周期数，可以控制截止带的截止深度。该设计方法提供的滤光元件，适用于熔融石英基底和玻璃基底基底，可实现在532nm激光波长达到95％以上的透过率，带宽小于1.5nm，截止深度小于1×10‑4。

主权项

一种可见光深截止的激光矩形滤光片设计方法，其特征在于，所述设计方法包括如下步骤：确定所述滤光片的基本结构；其中，所述滤光片由两个基底胶合而成，其中第一基底外表面具有长波通截止滤光薄膜，第二基底外表面具有短波通截止滤光薄膜，所述第一基底和所述第二基底之间用于胶合的内表面均具有窄带通滤光薄膜；选定所述滤光片的参考波长λ0，选择膜系结构中使用的基底材料Sub、高折射率材料H和低折射率材料L；将所述第一基底外表面的所述长波通截止滤光薄膜的第一初始膜系结构，按照下式进行设计：Sub|αA(1H 1L)^mAβAH|Air其中，αA和βA分别代表所述第一初始膜系结构每层膜的光学厚度系数，mA为基本周期(1H 1L)的周期数，单位光学厚度为λ0/4；设定波长范围λ0±20nm的透过率为最大值，对所述第一初始膜系结构进行优化，优化后的第一膜系结构为：Sub|x1H x2L x3HαALαA(1H 1L)^(mA‑3)x4H x5L x6H|Air其中，x1～x6为优化后所述第一膜系结构薄膜的光学厚度系数；通过选择不同的周期数mA，调整所述长波通截止滤光薄膜在入射光λ＜λ0区域截止带的截止深度；将所述第一基底和所述第二基底之间用于胶合的内表面的所述窄带通滤光薄膜的第二初始膜系结构，按照下式进行设计：Sub|(1H 1L)^5 2H(1L 1H)^5 1L(1H 1L)^5 6H(1L 1H)^5 1L(1H1L)^6 2H(1L 1H)^6 0.5L|Air其中，单位光学厚度为λ0/4；将所述第二基底外表面的所述短波通截止滤光薄膜的第三初始膜系结构，按照下式进行设计：Sub|αBLαBHαBLαB(1H 1L)^mBαBHβBL|Air其中，αB和βB分别代表所述第三初始膜系结构每层膜的光学厚度系数，mB为基本周期(1H 1L)的循环次数，单位光学厚度为λ0/4；设定波长范围λ0±20nm的透过率为最大值，对所述第三初始膜系结构进行优化，优化后的第三膜系结构为：Sub|y1L y2H y3LαB(1H 1L)^(mB‑1)αBH y4L y5H y6L|Air其中，y1～y6为优化后所述第三膜系结构薄膜的光学厚度系数；通过选择不同的周期数mB，调整所述短波通截止滤光薄膜在入射光λ＞λ0区域截止带的截止深度；将所述第一基底和所述第二基底的内表面胶合在一起，获得完整的可见光深截止的激光矩形滤光片。