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诱导透射滤光片

90 次浏览 时间:2022-09-01

一级次金属一介质法布里-珀珞滤光片的优点是没有长波旁通带。它的缺点是峰值透射率很低,否则半宽度就很大,以致截止度和通带形状都坏得无法使用。因此,用它来消除别的窄带滤光片(如全介质滤光片)的旁通带,就不很理想。更好是采用诱导透射滤光片,这种滤光片有着很高的峰值透射率和宽广的截止区,因此它不仅适合于不要求很窄的通带,而且适合于要求很高的峰值透射率和很宽的截止区的各种应用,同时作为抑制窄带全介质滤光的长波旁通带的截止滤光片也具有优良的特性。

金属膜的吸收不仅决定于金属膜本身的光学常数(折射率n、消光系数k和厚度d),而且和相邻介质的导纳密切相关。只要正确选择基片侧匹配膜堆的导纳,就能使整个膜系的势透射率成为更大。如果同时在入射侧设计适当的减反射膜堆,使整个膜系的反射减小至接近于零。此时就能开发金属膜更大可能的透射率,这就是所谓诱导透射的概念。可以看到,金属膜两侧的介质膜系不仅增进了中心波长的透射率,而且由于每个膜系包含了相当多的层数,所以对一个有限的波段也增进了透射率。但在这个窄带以外便由增加透射率(或诱导透射)迅速过渡为增加反射率。换句话说,产生了一个带通滤光片。如果用做诱导透射的膜系是一级干涉的,那么在比透射率峰值波长更长的区域里滤光片的特性接近于它自身的金属膜,所以只要金属膜足够厚,那就没有长波旁通带。下面首先介绍一种简单、直观的近似处理方法,然后讨论基于势透射率概念设计诱导透射滤光片的步骤。

在双半波滤光片一节中可以看到,滤光片的结构为“介质反射膜/间隔层/介质反射膜间隔层介质反射膜”。但是滤光片也可以是混合结构,例如用一层金属膜如银膜代替两间隔层之间的反射膜,则组成了介质反射膜/间隔层/金属膜/间隔层/介质反射膜这种组合滤光片,它和上述全介质双半波滤光片一样易于制造。只要设计正确,这种滤光片正是诱导透射滤光片的一种基本形式。