薄膜光学技术.pptx
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1、薄膜光学技术带通滤光片得特性参数带通滤光片得特性参数 0(峰值波长峰值波长)中心波长中心波长T max(峰值透射率峰值透射率)中心波长得透射率中心波长得透射率2(通带宽度通带宽度)透射率为峰值透射率一半得波长宽度透射率为峰值透射率一半得波长宽度2/0相对宽度相对宽度o长波通长波通+短波通短波通 这种结构得到得光谱特性就是这种结构得到得光谱特性就是:可以获得较宽得可以获得较宽得截止带与较深得截止度截止带与较深得截止度,但不容易获得很窄得通带但不容易获得很窄得通带,所以常用于获得宽带通滤光片。所以常用于获得宽带通滤光片。oF-P干涉滤光片干涉滤光片 光谱特性就是光谱特性就是:可以获得很窄得通带可以
2、获得很窄得通带,但截止带宽但截止带宽度通常也比较窄度通常也比较窄,截止度也不深截止度也不深,所以大多数情况下所以大多数情况下都需要配合使用截止滤光片来拓宽截止带与增加截都需要配合使用截止滤光片来拓宽截止带与增加截止深度。止深度。带通滤光片得两种结构形式带通滤光片得两种结构形式:2 2、5 5、1 F-P1 F-P干涉仪与窄带滤光片干涉仪与窄带滤光片 o1 1、F-P F-P干涉干涉仪仪由两个反射率为由两个反射率为R1,R2,间隔为间隔为d得得反射板组成反射板组成,透射光强得空间分布为透射光强得空间分布为:其中其中:2、全薄膜全薄膜F-PF-P干涉干涉仪仪o 包括间隔层在内得所有功能元件全部由薄
3、膜组成。包括间隔层在内得所有功能元件全部由薄膜组成。例例:G(HL):G(HL)8 8 2H(LH)2H(LH)8 8 G G、o全薄膜全薄膜F-PF-P干涉仪与空气间隔得干涉仪与空气间隔得F-PF-P干涉仪得唯一区干涉仪得唯一区别别:两反射板之间得间隔层厚度与波长同量级两反射板之间得间隔层厚度与波长同量级,即即:Nd Nd。2 2、5 5、2 2 基本原理与特性参数基本原理与特性参数 o 窄带通干涉滤光片就就是窄带通干涉滤光片就就是F-P干涉仪。干涉仪。o 窄带通干涉滤光片得透射特性窄带通干涉滤光片得透射特性:o其中其中:-通带中心透过率通带中心透过率/最大透过率最大透过率1 1、最大透射率
4、最大透射率 影响影响 得因素得因素:oa、如果如果:吸收与散射均为零吸收与散射均为零,而且而且 R1=R2,那么那么 T0 =1;ob、如果如果:吸收与散射均为零吸收与散射均为零,但就是但就是,R1R2,那么那么 T0 1,;两个反射膜得不对称性对峰值透射率得影响两个反射膜得不对称性对峰值透射率得影响 如果如果:吸收与散射均为零吸收与散射均为零,但就是但就是,R1R2如果/R1足够小,则可以只取展开式得前两项,稍加整理即得:反射膜不对称对法布里珀珞滤光片峰值透射率得影响 影响影响 得因素得因素:oC、如如果果反反射射膜膜有有吸吸收收、散散射射损损失失,假假定定反反射射膜膜仍仍就就是是完完全全对
5、对称称得得,用用R12、T12与与A12分分别别表表示示两两反反射射膜膜得得反反射射率率、透透射射率率以以及及吸吸收收与与散散射射损损失失。由由于于R12+T12+A121,峰值透射率可以写成峰值透射率可以写成:o这说明这说明:反射膜得透射率愈低或吸收、散射愈大反射膜得透射率愈低或吸收、散射愈大,则则峰值透射率愈低、峰值透射率愈低、A+S 0、5%,R 98、8%,T max 50%;A+S 1%,R 98、8%,T max 30%、这也足以说明FP滤光片对膜层得吸收、散射损失就是极其敏感得。对于金属介质法布里珀珞滤光片,由于金属反射膜得固有吸收,这种滤光片得峰值头射率不可能做得太高,一般以3
6、540为宜、2、通带中心波长通带中心波长 -透射率极大值得位透射率极大值得位置置o 由由 当当 时时,由间隔层厚度确定。由间隔层厚度确定。o 注意注意:a、m 就是以就是以 为单位得间隔层厚度为单位得间隔层厚度;b、m 也就是该滤光片可产生得窄通带得个数。也就是该滤光片可产生得窄通带得个数。3、通带宽度通带宽度由定义由定义:可推得可推得:显然显然:a、R1、R2 越高越高,通带越窄通带越窄;b、提高提高 m 数数(增加间隔层得厚度增加间隔层得厚度),通带将变窄。通带将变窄。但就是,一般情况下m不大于4。大家有疑问的,可以询问和交流大家有疑问的,可以询问和交流可以互相讨论下,但要小声点可以互相讨
7、论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点2、5、3 不同膜系结构得带通滤光片不同膜系结构得带通滤光片o1、“金属金属-介质介质”型型 G/Metal 4L Metal /G G /Metal 4L Metal /A特点特点:a、在通带以外得长波区无透射次峰在通带以外得长波区无透射次峰;b、通带较宽通带较宽 ;c、中心透过率较低中心透过率较低 ;d、制造制造工艺简单。工艺简单。K9/Ag(2、3nm)MgF2(560nm)Ag(2、3nm)/A2、全全“介质单半波介质单半波”型型o G/(HL)m k(2H)(LH)m /Go G/(HL)m H k(2L)H(LH)
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