[发明专利]一种通带可调超宽带截止滤光片

说明书

本发明公开了一种通带可调超宽带截止滤光片，其包括基底和形成在基底两侧表面上的长波通滤光薄膜、短波通滤光薄膜，长波通滤光薄膜的膜系结构为Sub/(0.5H L 0.5H)^m/Air，m为6～30；短波通滤光薄膜的膜系结构为Sub/(0.5L H 0.5L)^n/Air，n为6～30；TiO₂和SiO₂分别为高折射率和低折射率薄膜材料。本发明通过在有色玻璃基底一侧表面设计长波通滤光薄膜，另一侧表面设计短波通滤光薄膜，通过调整长波通滤光薄膜和短波通滤光薄薄膜的中心波长，能够有助于通带带宽的调整，从而实现通带可调超宽带截止滤光片的设计。

技术领域

本发明属于光学薄膜技术领域，涉及一种通带可调超宽带截止滤光片。

背景技术

带通滤光片是光学成像系统的重要组成部分，随着空间技术的不断发展，带通滤光片广泛应用于资源探测、海洋探测、气候观测军事侦查、天文观测等方面，能够有效降低背景噪声信号影响，提高接收信号的信噪比，发挥着不可取代的作用。近几十年我国航空航天事业飞速发展，但是与世界高水平国家相比还是有一定差距，一些带通滤光片需要从国外进口，提高自主设计研发带通滤光片能力迫在眉睫。

目前，带通滤光片主要有Fabry-Perot滤光片、全介质滤光片、诱导透射滤光片等设计方法。2009年，长春理工大学付秀华等人设计了1064nm的窄带滤光片，采用的为三腔结构，选择TiO2和SiO2为高低折射率材料，设计的1064nm峰值透过率为92％以上，带宽为5-10nm。2010年，她们同样采用三腔结构和膜层材料，设计了905nm窄带滤光片，设计的905nm峰值透过率达到95％，带宽约20nm。2014年，中科院长春光机所高劲松等人以K9为基底设计了一种宽通带宽截止带通滤光片，即：540～750nm为通带区域，400～520nm、770～1100nm为截止带区域，为实现这一特性，在K9基底的两侧分别设置长波通和短波通组合膜系，分别用于截止400～520nm和770～1100nm，而两者通带交集为540～750nm。

综上所述，目前带通滤光片研究主要集中在几nm到20nm的多腔滤光片以及带宽在百nm以上的长短波通组合结构设计。而对于带宽为几十nm且带宽可调的宽带截止滤光片的设计和制备还鲜有报道。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：提供一种通带可调超宽带截止滤光片，通过采用在有色玻璃基底一面设计长波通滤光薄膜，另一面设计短波通滤光薄膜，通过调整长波通滤光薄膜和短波通滤光薄薄膜的中心波长，能够有助于通带带宽的调整，从而实现通带可调超宽带截止滤光片的设计。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供通带可调超宽带截止滤光片，其特征在于，包括基底和形成在基底两侧表面上的长波通滤光薄膜、短波通滤光薄膜，长波通滤光薄膜的膜系结构为Sub/(0.5H L 0.5H)^m/Air，m为6～30；短波通滤光薄膜的膜系结构为Sub/(0.5L H 0.5L)^n/Air，n为6～30；TiO₂和SiO₂分别为高折射率和低折射率薄膜材料。

(三)有益效果

上述技术方案所提供的通带可调超宽带截止滤光片，通过在有色玻璃基底一侧表面设计长波通滤光薄膜，另一侧表面设计短波通滤光薄膜，通过调整长波通滤光薄膜和短波通滤光薄薄膜的中心波长，能够有助于通带带宽的调整，从而实现通带可调超宽带截止滤光片的设计。

附图说明

图1 1064nm滤光片结构示意图。

图2 HB850玻璃透过率曲线。

图3 TiO₂薄膜和SiO₂薄膜的折射率曲线。

图4 1064nm的长波通设计透过率曲线。