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。     

ZnS/MgF2窄带干涉滤光片的稳定性

众所周知,用真空蒸镀法制得的窄带介质干涉滤光片,由于其膜层结构的不可逆变化,以及环境大气中的潮汽充填入膜层,滤光片的光学特性会发生改变。以前曾指出过,在真空中用电子束蒸镀SiO2,ZrO2或HfO2制成的窄带介质干涉滤光片,若采用熔封保护玻璃的方法将其密封起来,则滤光片的光学特性可以做到完全稳定。对于真空热蒸发镀制的ZnS/MgF2窄带干涉滤光片,用上述方法稳定其光学性能,也有很大的实用意义。因为它们的镀制过程用很简单的真空镀膜设备就能实现,所以这类滤光片具有更广泛的工艺性。     

真空镀制干涉薄膜时监控片高度的计算

在用真空热蒸发介质镀制干涉薄膜时,膜层的厚度通常是用光电光度法进行控制的,其中用窄带干涉滤光片分出单色控制光束。这时,为了在镀件上得到光学厚度为λ/4的膜层(λ是监控滤光片的中心波长),镀件样品应放置在蒸发源上方一定的高度处。     

光学薄膜淀积监控方法研究

薄膜的光学特性决定于其各膜层的厚度和折射率,监控各膜层的淀积厚度是淀积过程中最重要的工艺.本文分析比较了直透监控法、分离控制法、高级次监控法以及变波长监控和晶体振荡监控等光学薄膜淀积监控的几种方法.直透监控法的各层膜膜厚监控误差大,但监控光带宽的减小和膜层厚度误差的补偿作用,使得薄膜峰值波长定位精度很高;它对监控系统的精度要求非常之高,一般要求不低于40 dB.相对而言,分离控制法可以保证较大的变化幅度,在5‰的监控精度下(23 dB)就可以保证膜层的合理蒸镀,得到膜厚监控误差较小的成膜;但监控片的更换割裂了整个膜系的各层膜之间有机补偿作用,成膜的中心波长会向长波方向漂移.高级次监控方法可以提高极值法对膜层的监控精度,但膜料在不同波长处色散影响膜系的结构.变波长监控法在镀制非规整膜系时可取得较高的监控精度.晶体振荡法是监控多腔窄带滤光片匹配层的有效方法.结合光纤通信用窄带滤光片要求,提出了窄带滤光片应采用直透法过正监控和晶体振荡法相结合的监控方法.(PH8)     

FTO玻璃衬底上锆钛酸铅多层膜的微结构与光学特性

应用化学溶液沉积法,在涂布氟掺杂SnO2的玻璃衬底上制备了具有16个周期的PbZr0.4Ti0.6O3多层膜,并对其微结构与光学性能进行了研究.测试表明,玻璃基底上的PbZr0.4Ti0.6O3多层膜具有均匀、平整、致密和无裂纹的表面形貌,呈现出由致密层和多孔疏松层交替排列构成的层状结构,且具有单一钙钛矿相.在350～900nm的波长范围内,反射光谱曲线上存在一个中心波长位于450nm、带宽约为41nm、峰值反射率超过91%的高反射率带;与反射光谱相对应,在相同频段的透射光谱曲线上出现了一个与反射带等宽、中心波长位于450nm的透射谷,谷的最小透过率小于6%.这项研究进展对拓展铁电多层膜的应用范围将有积极作用.     

532nm高质量窄带滤光片

为了提高激光测距机的信噪比,研制了高衬度超窄带滤光片。滤光片选用双半波膜系,采用ZnS-Na_3AlF_6材料组合的35层膜,并用金属环密封制成高质量窄带滤光片,其主要光学性能为:中心波长λ_0=532nm,半宽度W_(0.5)=1nm,峰值透射率T_(最大)≥40％,长波截止到1nm,截止区透射率T≤10~(-4).     

按多层干涉滤光片的峰值漂移测定蒸镀膜层光学厚度的变化

本文介绍一种干涉滤光片光学厚度变化的测定法,这种变化是在滤光片蒸镀后经过一定过程(如暴露于空气或热处理等)时常在其膜层中产生的。此方法是根据法布里-珀罗多层干涉滤光片蒸镀后由于上述处理引起的峰值漂移进行的,并已求得其峰值漂移公式。此法已用于测定MgF_2和ZnS膜层蒸镀后暴露于空气中的光学厚度的变化。已证实,所得结果对计算上述膜层形成的其他多层滤光片的透过率-波长特性的变化是有价值的。     

新型密集波分复用精确波长激光器

报道了一种新型外腔精确波长激光器。该器件由透镜光纤、单端增透的激光二极管(LD)芯片、准直透镜、窄带滤光片和高反镜依次级联而成，使用窄带滤光片作为选频和波长锁定元件。推导了该激光器的外腔等效反射率，简要分析了静态相关特性，给出了初步实验结果：窄带滤光片的插入损耗为0．5dB，自由光谱范围大于40nm，谱线宽度小于1.7nm。外腔激光器在较大的注入电流范围内实现了稳定的单纵模输出，阈值电流为25mA，边模抑制比高达40dB，输出波长符合国际电信联盟(ITU-T)建议的波长标称值。该器件具有制作简单、成本低廉等优点，特别适用于基于波分多址(WDMA)技术的以太网无源光网络(EPON)系统。     

基于包-全法的红外滤光片光学参数测量方法

为了研究准确性更高的复杂多层膜光学参数测量方法,测量实际镀制红外带通滤光片的光学参数,对红外滤光片研制过程的设计优化与工艺的改进具有重要的指导作用。首先,在研究传统薄膜光学参数光谱测量方法的基础上,提出了包-全法,并研究了该方法的基本思想、物理模型以及优化算法;其次,设计制备了2 000~8 000 nm谱段内膜料单层膜和高透射率、宽截止中波带通红外滤光片,通过对比测量单层膜光学参数反演计算光谱与实测光谱的差异,验证了包-全法测量膜料单层膜光学参数的准确度及有效性,依据测量结果确定了膜料色散关系,甄别了膜层工艺的优劣;最后,采用包-全法与全光谱拟合反演法对红外滤光片的光学参数作了对比测量验证。结果证明:该方法能够准确测量红外滤光片的光学参数,测量结果可用于指导修正设计与工艺之间的匹配性,进而研制了性能更好的红外滤光片。     

激光雷达测距系统中滤光片的制备

针对激光雷达测距系统的使用要求,通过对镀膜材料的光学特性、膜系设计和监控方法的分析,优化工艺参数,采用电子束真空镀膜的方法,同时加离子辅助系统,选用TiO2和SiO2氧化物硬质薄膜材料在HB830颜色玻璃基底上镀制窄带滤光膜.用maclod灵敏度算法分析膜层的相对灵敏度,减小厚度监控误差,改进制备工艺过程,寻求膜系的最佳控制方法.所镀膜层在垂直入射的条件下,905 nm波长的透过率达86%以上,半峰值宽度为23 nm,并且通过提高膜厚控制精度解决了中心波长漂移、膜层吸收等问题.该膜层能够承受激光光源的照射,抵御恶劣的使用环境.