[發(fā)明專利]一種可見光深截止的激光矩形濾光片及設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710694623.7
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107479191B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉華松;王利栓;姜玉剛;陳丹;楊霄;季一勤
• 申請（專利權(quán)）人: 天津津航技術(shù)物理研究所
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G02B5/20
• 代理公司: 中國兵器工業(yè)集團(tuán)公司專利中心 11011
• 代理人: 祁恒

1.一種可見光深截止的激光矩形濾光片設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述設(shè)計(jì)方法包括如下步驟：

確定所述濾光片的基本結(jié)構(gòu)；其中，所述濾光片由兩個(gè)基底膠合而成，其中第一基底外表面具有長波通截止濾光薄膜，第二基底外表面具有短波通截止濾光薄膜，所述第一基底和所述第二基底之間用于膠合的內(nèi)表面均具有窄帶通濾光薄膜；

選定所述濾光片的參考波長λ₀，選擇膜系結(jié)構(gòu)中使用的基底材料Sub、高折射率材料H和低折射率材料L；

將所述第一基底外表面的所述長波通截止濾光薄膜的第一初始膜系結(jié)構(gòu)，按照下式進(jìn)行設(shè)計(jì)：

Sub|α_A(1H 1L)^m_Aβ_AH|Air

其中，α_A和β_A分別代表所述第一初始膜系結(jié)構(gòu)每層膜的光學(xué)厚度系數(shù)，m_A為基本周期(1H 1L)的周期數(shù)，單位光學(xué)厚度為λ₀/4；

設(shè)定波長范圍λ₀±20nm的透過率為最大值，對所述第一初始膜系結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后的第一膜系結(jié)構(gòu)為：

Sub|x₁H x₂L x₃Hα_ALα_A(1H 1L)^(m_A-3)x₄H x₅L x₆H|Air

其中，x₁～x₆為優(yōu)化后所述第一膜系結(jié)構(gòu)薄膜的光學(xué)厚度系數(shù)；

通過選擇不同的周期數(shù)m_A，調(diào)整所述長波通截止濾光薄膜在入射光λ＜λ₀區(qū)域截止帶的截止深度；

將所述第一基底和所述第二基底之間用于膠合的內(nèi)表面的所述窄帶通濾光薄膜的第二初始膜系結(jié)構(gòu)，按照下式進(jìn)行設(shè)計(jì)：

Sub|(1H 1L)^5 2H(1L 1H)^5 1L(1H 1L)^5 6H(1L 1H)^5 1L(1H1L)^6 2H(1L 1H)^60.5L|Air

其中，單位光學(xué)厚度為λ₀/4；

將所述第二基底外表面的所述短波通截止濾光薄膜的第三初始膜系結(jié)構(gòu)，按照下式進(jìn)行設(shè)計(jì)：

Sub|α_BLα_BHα_BLα_B(1H 1L)^m_Bα_BHβ_BL|Air

其中，α_B和β_B分別代表所述第三初始膜系結(jié)構(gòu)每層膜的光學(xué)厚度系數(shù)，m_B為基本周期(1H 1L)的循環(huán)次數(shù)，單位光學(xué)厚度為λ₀/4；

設(shè)定波長范圍λ₀±20nm的透過率為最大值，對所述第三初始膜系結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后的第三膜系結(jié)構(gòu)為：

Sub|y₁L y₂H y₃Lα_B(1H 1L)^(m_B-1)α_BH y₄L y₅H y₆L|Air

其中，y₁～y₆為優(yōu)化后所述第三膜系結(jié)構(gòu)薄膜的光學(xué)厚度系數(shù)；

通過選擇不同的周期數(shù)m_B，調(diào)整所述短波通截止濾光薄膜在入射光λ＞λ₀區(qū)域截止帶的截止深度；

將所述第一基底和所述第二基底的內(nèi)表面膠合在一起，獲得完整的可見光深截止的激光矩形濾光片。

2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述基底材料為熔融石英或玻璃；所述高折射率材料為Ta₂O₅或TiO₂；所述低折射率材料為SiO₂。

3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述參考波長λ₀為532nm。