宽截止窄带滤光片设计

介绍了一种获得窄带宽截止滤光片的方法,即具有缺陷的多异质结结构,这种结构能够展宽光子晶体的禁带同时实现窄通带效应.通带的位置与缺陷的厚度及缺陷的位置有关,设计的窄带宽截止滤光片在光学领域中具有一定的应用前景.     

液晶调谐滤光片的设计

利用液晶的电光效应设计了液晶调谐滤光片,从实验结果上分析了其调谐性能,发现它具有较宽的调谐范围、较高的透射比、通带并宽度小、调谐电压较低等优点。     

940 nm滤光片的设计、制备及低角度效应的研究

本文对人脸识别中使用的940 nm窄带滤光片进行设计及制备,研制一种具有低角度效应的窄带滤光片。选择TiO₂、SiO₂作为高、低折射率材料,在Essential Macleod软件中对膜系进行设计,通过改变间隔层材料对膜系进行优化,最终设计的膜系层数为11,膜系总厚度为2480.76 nm。采用电子束热蒸发沉积技术对薄膜进行镀制,使用傅里叶红外光谱仪完成透射率光谱特性测试。最终研制的滤光片中心波长为940 nm,在截止区间（200~1100 nm）内,通带透射率大于80%,平均截止透射率小于1%,0°~22°通带偏移量为14 nm。     

窄带,高矩形度声表面波滤波器的研制

声表面波滤波器因其在电子系统中的使用和使用环境的不同，具有不同的指标要求。文章介绍了一种窄带，高矩形度声表面波滤波器的设计过程，制作出了中心频率为１４０．９～１４５．１ＭＨｚ四路器件，其相对带宽０．３９％；矩形系数小于２．５，并成功应用于整机系统。     

10.6μm超宽截止窄带滤光片的研究

本文阐述了一种设计红外滤光膜的新方法。该方法以F—P滤光膜理论为基础,有效地解决了超宽截止膜系通带透射峰的定位困难,从而获得了最大透射峰值的10.6μm窄带滤光片。实测结果证明了该方法是可行的。     

窄带多通道滤光片的设计与制备

介绍了三种获得窄带多通道滤光片的方法。第一种方法是具有缺陷的多异质结结构,该结构能够展宽光子晶体的禁带同时实现多通道效应。第二种方法是多通道导模共振布儒斯特滤光片,此类滤光片可以采用单层膜结构来实现多通道效应,也可以采用具有相等折射率的双层膜结构来实现多通道效应。第三种方法是组合刻蚀法制备窄带滤光片列阵。该方法不仅可以制作单腔窄带滤光片列阵,还可以制作双腔窄带滤光片列阵。窄带多通道滤光片在光学领域中具有一定的应用前景。     

非平行光束对窄带滤光片光谱性能的影响

因为发散角和线宽效应的存在,非平行光束入射窄带滤光片时,滤光片的透射特性会发生变化。特别是在斜入射时,窄带滤光膜透射通带波形更易从矩形向三角形退化,并且伴随峰值透过率降低等负面现象。虽然已知的卷积模型可以对非平行光束入射窄带滤光片的情况进行数值模拟,但是由于制备和测量误差的阻碍,其正确性和数值模拟的准确性没有严格的实验进行验证。通过膜系优化和测量误差修正降低相应误差及其影响,并通过等离子体辅助反应磁控溅射 (PARMS) 的方法制备了工作角度为17°的1 064 nm高性能窄带滤光片。滤光片的透射光谱分别由两款分光光度计Cary 7000和Lambda 1050测量得到。在不同条件下测得的光谱与数值模拟结果吻合得很好,充分验证了卷积模型的有效性和数值模拟的准确性。     

红外探测器用滤光片的技术现状及应用

近红外滤光片和中红外带通滤光片在航天、气象和遥感等领域都有重要的应用。红外滤光片是让红外光透过而使其他波长光截止的滤光片,它的主要指标是峰值透过率。带通滤光片的重要指标是峰值透过率和通带半宽度。光学薄膜的膜系结构和具体设计对这些指标起决定性作用。本文主要介绍这两种滤光片的几例实际运用。     

一种极窄带声表面波滤波器的设计技术

该文介绍一种采用横向滤波器结构设计的极窄带声表面波滤波器的设计方法。通过优化抽指加权设计,衍射分析及修正,同时采取措施有效抑制波导效应,研制出极窄带宽、高矩形度、高带外抑制的声表面波滤波器。该产品的插入损耗约-21dB,1dB相对带宽约为1‰,带外抑制大于50dB,通带波纹0.3dB,产品综合性能指标优异。     

中短波红外双带通低温滤光片的设计与制备

双带通滤光片可以在元件的任意一个几何位置上同时透过两个光谱通道,从而实现双光谱通道的同时探测。文中研制了一种在100 K低温下使用的短波和中波红外双带通滤光片,选用Ge和SiO分别作为高低折射率膜层,在蓝宝石（Al₂O₃）基片上设计了具有Fabre-Perot(F-P)结构的短波通道滤光膜系和中波通道滤光膜系,它们在另一通带位置兼具增透能力,组合形成了包含短波通道(2.60~2.85 μm)和中波通道(4.10~4.40 μm)的双带通滤光片。Ge和SiO薄膜分别以电子束和电阻热蒸发的方式在高真空环境中完成沉积。测试结果显示,在100 K低温下,短波和中波通道的平均透射率分别达到91.2%和87.7%,顶部波纹幅度分别为2.1%和3.8%,波长3.00~3.95 μm光谱区域内的截止深度低于0.1%。该双带通滤光片在低温下的光学性能满足光学成像仪器的光谱应用要求,有利于更加精确的红外遥感和探测。     

3.5～4.0μm低温光谱带通滤光片的设计与研制

新一代气象卫星对红外带通滤光片的光谱控制提出了很高的要求:滤光片在工作温度(92K)下的光谱曲线被严格限定在一个由内、外框组成的区域之内。分别采用Ge和SiO作为高低折射率膜层材料,设计了含有4个谐振腔的带通膜系来提升通带边缘的陡度;对带通膜系中反射膜层的光学厚度进行了优化调整,压缩了通带内的波纹;根据膜层材料的折射率-温度变化特性,设计出了低温条件下符合光谱要求的带通滤光片。采用真空蒸发和光学极值监控的方法,研制出了92K低温下符合内、外框限制要求的带通滤光片,其通带内的峰值透射率达到93.2%,平均透射率达到91%,波纹幅度控制在5.2%以内。     

可见光变角度带通滤光膜研制

以薄膜光学为背景,介绍了可见光波段变角度带通滤光膜的用途、设计与制备方法。基于波动光学原理,首先分析了带通滤光膜的光学特性以及变角度使用的难点,其次讨论了0°~33°入射时薄膜选材、测试、工艺制备等研究过程中的主要技术问题。利用薄膜软件进行优化计算后,结合光学控制与离子辅助工艺得到了吸收低、偏移量小与附着力良好的薄膜。目前相关的技术应用在地形勘测相机中达到了空间变角度高分辨率成像的效果。     

用于红外焦平面探测器的2.95～5.05 μm带通滤光膜

中波红外焦平面探测器因在红外制导导弹、红外夜视仪等军事领域的重要性而被广泛关注,其中带通滤光膜具有滤除杂散光和保护探测器的作用。本研究的目的是针对中波红外焦平面探测器滤光膜的关键技术问题,通过分析、选材、优化等方法,制备出性能良好的中波红外带通滤光膜。以Ge为高折射率材料和基底,以SiO为低折射率材料,设计了带通膜系结构。不仅实现了在0°入射角下对2.95～5.05 μm波段大于92%的高透过率、通带宽度优于3.7～4.8 μm的常规应用,而且对2.95～5.05 μm之外的其它波段也能达到良好的截止效果。经测试,其光洁度、牢固性等各方面性能良好,可以很好地应用于中波红外焦平面探测器。     

一种新型的窄带带通滤波器设计

提出了一种新型的混合结构滤波器形式,通过λ/ 4 和λ/ 2 谐振器来实现窄带滤波器的弱耦合。详细说明了设计原理及过程,并完成了X 波段5 阶切比雪夫窄带带通滤波器的仿真优化、实物制作及性能测试, 测试结果和仿真结果较一致。该滤波器使用介电常数为3.66, 厚度为0.508mm 的Rogers RO4350B 板材, 有着较小的结构尺寸28.17 mm×4.66 mm。仿真结果证实了该滤波器在频率9.80 ~10.23 GHz (3 dB 带宽) 内优异的窄带性能, 在中心频率10 GHz 的相对带宽为4.3%。通带内插入损耗的测试结果小于4.27 dB, 回波损耗则优于-15.05 dB。验证了该形式滤波器设计方案的可行性和优异的窄带性能。     

基于液晶材料的带宽可重构毫米波滤波器

根据液晶材料在毫米波段良好的介电特性和调谐能力,设计了一款基于液晶材料的毫米波带宽可重构宽带带通滤波器。滤波器使用一个高通滤波器和一个低通滤波器级联实现带通效果;在低通部分加载液晶材料,通过调谐液晶材料的等效介电常数改变低通滤波器的响应频率,实现带宽的可重构。仿真结果表明,当调谐液晶介电常数从2.4变化到3.8时,滤波器的高频截止频率从52 GHz下降至48 GHz,相对带宽从84.9%变为78.3%。     

级联薄膜滤波器的透射函数研究

提出一种用于平坦Er2Yb 共掺波导放大器增益的级联介质薄膜滤波器,这种级联介质薄膜滤波器由具有不同中心波长与带宽的不同的滤波单元组成,每一个滤波单元可对某一特定波长处的峰值增益进行有效地压缩。作为实例,给出了一种带级联薄膜滤波器的‘ = ’形Er2Yb 共掺磷酸盐玻璃波导放大器,并得到了其透射函数,结果表明这种级联薄膜滤波器具有很好的滤波特性。     

红外／可见光宽带分色片设计与制备

红外、可见光分色片对成像光谱技术起着至关重要的作用,应用诱导增透概念设计宽光谱分色片,并在薄膜制备过程中,采用了光学控制结合晶体振荡控制的方法获得了符合实用要求的红外／可见分色片。其400nm-900nm范围45度入射光透过率大于80％,在1325nm-13000nm平均反射率大于90％,其光谱特性在已报道过的同类分色片中位于前沿。     

沃拉斯顿棱镜可见光区减反射膜研制

为了提高镀膜材料和冰洲石基底的附着力以及提高棱镜的透过比,拓宽有效使用带宽,借助于计算机辅助设计方法,设计了高性能多层减反射膜系;选用合适的光学薄膜材料,利用电子束蒸镀,借助于离子源辅助蒸镀,制作了高性能的宽带减反射膜．测试结果表明：e光,o光的平均剩余反射率小于0．5％,有效使用带宽覆盖可见光区;为了改善薄膜和基底问的附着力,采用Al2O3做过渡层。     

一种X波段梳状线可调带通滤波器

设计了一款X波段压控可调梳状线带通滤波器,通过调整加载变容二极管的偏置电压改变电容值大小,从而达到调整滤波器中心频率的目的。根据恒定带宽条件对滤波器耦合系数以及外部Q值的要求,确定梳状线滤波器的尺寸参数,并对其进行电磁仿真优化,最终制作的X波段可调滤波器尺寸为16 mm?20 mm?21 mm,控制电压7.6~15.4 V,实现滤波器中心频率8~10 GHz连续可调。在调谐频率范围内,滤波器通带宽度15%,回波损耗小于–10 dB,矩形系数小于2.8。     

一种小型化宽阻带窄带通滤波器的研究

为实现滤波器设计小型化,降低带通滤波器的高次谐波干扰,结合传统的1/4波长谐振器结构,采用在谐振器微带线上添加开路线的方法,降低高次谐振频点处的插入损耗,消减谐波影响.相比于半波谐振器,1/4波长谐振器能有效地减小滤波器尺寸,此外开路线的添加除具有消减高次谐波作用,同时还能降低基频谐振点,促进设计小型化.通过仿真软件对该方案的验证及网络分析仪的实物测试表明,此方案具有良好效果,能广泛应用于窄带通滤波器小型化及谐波抑制.