超宽光谱分色滤光膜的研制

【摘要】本文结合项目的要求,在Ge基底上镀制超宽波段分色滤光膜,要求膜层对0.6-0.9μm和1.06μm的电视机光波段反射,对7.5-10.51μm红外波段透射。由于该分色膜的工作波段覆盖了0.6-10.5μm的超宽波段,因此在研制的初期,使用OptiLayer薄膜设计软件对所选的ZnS和YbF3两种薄膜材料的折射率色散和物理厚度进行了细致的分析计算。利用计算得到的物理厚度调整XTC/2石英晶体膜厚控制仪的Tooling因子,计算得到的材料折射率色散关系则用来进行超宽光谱分色膜的膜系设计。在膜系的设计过程中,采用了两种方法进行设计：一种是以满足反射带要求的三个规整膜堆迭加作为初始结构,然后加入新层只对透射带进行优化；另一种是根据所要求的目标利用软件的自动优化功能直接优化生成膜系。两种方法各有优缺点：前者采用分离的设计,膜层的厚度对反射带和透射带的敏感关系相对独立,膜层的厚度控制和后期调整也相对容易,但是膜层总厚度较厚；后者的结构使得每层膜都对膜层的透射带和反射带都可能会有影响,膜层的后期调整相对较难,但是膜层总厚度容易控制。膜层的镀制是在ZZSX-800型真空镀膜机上完成的,薄膜材料的蒸镀时用电子枪加热蒸发并以霍尔离子源进行了辅助。使用Lambda900和Magna-IR750分光光度计分别对样片0.6～1.1μm和7.5～10.5μm波段进行测试,通过计算分析,所制备的超宽光谱分色滤光膜满足设计要求。
【作者】王颖辉；
【导师】潘永强；杨崇民；
【作者基本信息】西安工业大学，光学工程，2013，硕士
【关键词】薄膜；超宽波段；分色；优化；

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