[发明专利]一种窄带负滤光片的制作方法及装置

摘要

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。

主权项

1.一种窄带负滤光片的制作方法，其特征在于，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；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指数衰减法拟合低折射率材料折射率、高折射率材料折射率，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，用波数表示，其单位为nm^‑1，σ₀是一阶反射带，M和N是整数，Δn_L是低折射率材料折射率变化，Δn_H是高折射率材料折射率变化，n_L0是参考波长处低折射率材料折射率，n_H0是参考波长处高折射率材料折射率，f_m是调制频率，通过计算σ₀来确定中心波长；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，包括：在周期多层膜的一个周期里，H+L＝0.5λ，根据第二关系计算每层膜的厚度，所述第二关系为：T(Z)＝T_AVG[1+kcos(2πf_mZ)]，其中，H和L分别是高、低折射率材料的光学厚度，T(Z)是第Z层膜的光学厚度，T_AVG是四分之一波长膜厚，f_m是调制频率，这里取f_m＝0.5，k是调制振幅，是L/H的比值；所述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，包括：利用振幅包络函数对调制的周期多层膜做膜厚裁剪得到所需窄带负滤光片，裁剪厚度调制多层膜每一层薄膜的计算公式：T(Z)＝T_AVG[1+kA(Z)cos(2πf_mZ)]其中A(Z)是裁剪振幅函数，T(Z)是第Z层膜的光学厚度，T_AVG是四分之一波长膜厚，f_m是调制频率，这里取f_m＝0.5，k是调制振幅，是L/H的比值；所述利用振幅包络函数对调制的周期多层膜做膜厚裁剪得到所需窄带负滤光片，包括：利用正旋波函数对调制的周期多层膜做膜厚裁剪得到所需窄带负滤光片，此时为带宽5nm，在121.6nm处反射率37.6％的窄带负滤光片，所述正旋波函数为：A(Z)＝sin(2πf₁Z)其中，A(Z)是裁剪振幅函数，f₁是调制频率，Z_TOT是被裁减的膜层数量；所述利用振幅包络函数对调制的周期多层膜做膜厚裁剪得到所需窄带负滤光片，包括：利用线性函数对调制的周期多层膜做膜厚裁剪得到所需窄带负滤光片，此时为带宽5nm，在121.6nm处反射率33.9％的窄带负滤光片，所述线性函数为：A(Z)＝4f₁t其中，A(Z)是裁剪振幅函数，Z_TOT是被裁减的膜层数量，所述利用振幅包络函数对调制的周期多层膜做膜厚裁剪得到所需窄带负滤光片，包括：利用五次函数对调制的周期多层膜做膜厚裁剪得到所需窄带负滤光片，此时为带宽5nm，在121.6nm处反射率29.9％的窄带负滤光片，所述五次函数为：A(Z)＝10m³‑15m⁴+6m⁵m＝4f₁t；其中，A(Z)是裁剪振幅函数，f₁是调制频率。