[发明专利]一种易于制备的反射式多通道滤光元件的设计方法有效

专利信息
申请号: 201310484791.5 申请日: 2013-10-17
公开(公告)号: CN103592714A 公开(公告)日: 2014-02-19
发明(设计)人: 焦宏飞;贺芝宇;赵阳;程鑫彬;张锦龙;马彬;丁涛;王占山 申请(专利权)人: 同济大学
主分类号: G02B5/26 分类号: G02B5/26;G02B27/00
代理公司: 上海正旦专利代理有限公司 31200 代理人: 张磊
地址: 200092 *** 国省代码: 上海;31
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摘要: 发明涉及一种易于制备的反射式多通道滤光元件的设计方法。所设计的这种反射式多通道滤光片的基本结构为:从基板侧开始是超宽波段高反射的金属、周期性的高低折射率交替膜堆、极薄的金属膜到入射媒介。该方法利用周期性高低折射率介质材料的一倍频和三倍频之间的透射振荡波纹,结合超宽波段的高反射金属和可以令原透射处指定波长达到高反的金属铬,设计一种多通道的反射滤光元件,并且其通道位置和个数可以通过给定的中心波长和介质折射率确定。不同于传统的对制备要求很高的基于Fabry-Perot结构的窄带多峰的中间层膜系,本发明的中间结构是传统的规整膜系结构,易于制备,且可以根据实际需要调整多通道的个数和位置,制作工艺方便,制作成本低,易于集成,在实际光学薄膜设计中有着重要意义。
搜索关键词: 一种 易于 制备 反射 通道 滤光 元件 设计 方法
【主权项】:
1.一种易于制备的反射式多通道滤光元件的设计方法,其特征在于所述反射式多通道滤光元件自下而上依次由基板(4)、超宽波段金属反射层(3)、中间结构层(2)和金属层(1)组成,金属层(1)上部接触空气,所述方法利用周期性高低折射率材料的一倍频和三倍频之间的透射波纹,结合超宽波段高反的金属和可以令原透射处指定波长达到高反的极薄金属层,得到反射式的多通道滤光元件;具体步骤如下:(1)确定初始基本膜系结构Sub|(HL)9|Air,其中H为高折射率材料,L为低折射率材料,Sub为基板,Air为出射介质空气;(HL)9为中间结构层;(2)在基板上方镀制超宽波段金属反射层R,所述超宽波段金属反射层R采用的金属为Ag或Au等中任一种,厚度为90nm,此时膜系结构为Sub|R90nm(HL)9|Air;(3)在步骤(2)所得的结构上方镀制备中间结构层S,所述中间结构层由高折射材料和低折射率材料组合而成;(4)在步骤(3)所得的结构上方镀制在所规定范围内光学特性复折射率N=n-ik中nk的极薄金属层M,其中n为介质的折射率,k为消光系数;所述极薄金属M层为Cr、Inconel、Ni或Pt中任一种,厚度为纳米量级,此时膜系结构为Sub| R90nm (HL)9M|Air;其中:中间结构层在所规定波长处获得最大透射率,利用吸收率高的超宽波段金属反射层和金属层实现所规定波长处的反射峰和宽波段截止;使自然光从空气侧入射,透过金属层、中间层后,在超宽波段金属反射层表面被反射,返回,最后从金属层出射。
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