[发明专利]一种窄带负滤光片的制作方法及装置

说明书

本发明提供的窄带负滤光片的制作方法及装置，先获取所需窄带负滤光片对应的中心波长，根据所述中心波长在基底上进行膜厚调制得到第一窄带负滤光片，对完成膜厚调制的第一窄带负滤光片进行振幅裁剪得到所需窄带负滤光片，具有较高的反射率，较低带宽，对带外波纹得到了有效的抑制。进一步地，通过膜厚调制，初步得到一个二阶121.6nm窄带负滤光片，带宽7nm，在121.6nm处反射率达到55％；分别通过正旋波、线性和五次振幅包络函数对膜厚调制作进一步剪裁，实现对带外波纹的抑制，同时带宽减小至5nm。该制作方法简单，设计的膜系包括交替叠加的氟化镁和氟化镧膜层，膜系层数少于30层，选用的材料为常用的材料，且层数少，易于制备。

技术领域

本发明属于光学薄膜技术领域，特别涉及一种窄带负滤光片的制作方法及装置。

背景技术

121.6nm是氢元素的Lyman-α(拉曼阿尔法)线，它是太阳光谱中最丰富和辐射强度最强的谱线，它在太阳和日冕物理中发挥着非常重要的作用。它形成于太阳的色球层，是一种冷且强烈的辐射谱线，它对色球层的温度、等离子体速度和色球层磁场非常敏感。用它能够分析许多色球层的特征：活跃区域暗条，亮点，静止区域暗条，极地光斑。用它还能直观的对日冕等离子体进行分析判断，尤其是日冕密度的分布和气体质量分布。

在一个大范围和相对稳定的区域，通过对该谱段的全景描绘，人们能够获取极地光球区域上面的磁场线轮廓。而且，人们通过对该辐射线强度随其轴向距离变化的测量来确定等离子体的轴向速率和跟踪太阳风的加速。综上所述，121.6nm谱线的探测对太阳和日冕物理的科学研究具有非常重要的意义。因此，需要研制莱曼阿尔法日冕仪，对121.6nm谱线进行成像观测。由于太阳辐射谱线非常宽，所以需要使用窄带负滤光片，去除杂光的影响，保证 121.6nm观测谱线的纯度。换言之，121.6nm负滤光片带宽要窄，在121.6nm 处具有较高的反射率，带外的反射率要进行有效的抑制。另外，需要说明的是，负滤光片，又称notch滤光片，它是一种反射式滤光片。

Acton公司制备了Al/MgF2/Os多层膜，在121.6nm获得了51％的反射率，带宽15nm。Park研究小组制备了LaF3/MgF2多层膜，使用两块反射镜，在 121.6nm处获得了27％的反射率，带宽6nm。他们给出了一阶周期多层膜的设计结果。

为了满足我国拉曼阿尔法日冕仪研制的需要，需要研发具有较高的反射率，较低带宽，以对带外波纹得到了有效的抑制。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种窄带负滤光片的制作方法。

第一方面，提供一种窄带负滤光片的制作方法，所述方法包括：

获取所需窄带负滤光片对应的中心波长；

根据所述中心波长在基底上进行膜厚调制得到第一窄带负滤光片；

对完成膜厚调制的第一窄带负滤光片进行振幅裁剪得到所需窄带负滤光片。

可选地，所述获取所需窄带负滤光片对应的中心波长，包括：

使用一阶exp指数衰减法拟合光学常数，根据预设第一关系确定中心波长为202nm，所述第一关系为：

其中，σ_M,N是高阶截止带(波数，nm^-1)，σ₀是一阶反射带，M和N是整数，Δn_L是低折射率材料的折射率变化，Δn_H是高折射率材料的折射率变化， n_L0是参考波长处低折射率材料的折射率，n_H0是参考波长处高折射率材料的折射率，f_m是调制频率。

可选地，所述膜厚调制，包括：