本發(fā)明屬于光學(xué)薄膜領(lǐng)域，具體涉及一種寬帶截止超窄帶濾光片。

背景技術(shù)：

窄帶濾光片作為濾光和選擇譜線的器件，在激光技術(shù)、醫(yī)療、衛(wèi)星遙感探測、光通訊技術(shù)、高分辨率成像系統(tǒng)等有著廣泛的應(yīng)用。常用的窄帶濾光片為法布里-珀羅濾光片，是將中間耦合層作為一個F-P腔，實(shí)現(xiàn)多光束干涉，但其截止帶寬一般較小，通常的做法是在短波處用顏色玻璃來實(shí)現(xiàn)寬截止的要求，但這樣的做法有兩個缺陷，首先是短波處的光是被顏色玻璃所吸收，而對于需要對短波復(fù)用的系統(tǒng)顯然不適合，其次為顏色玻璃一般是摻雜了金屬，在空間光學(xué)中，高能射線的作用會使得顏色玻璃的性能變化，因此隨著近年來光學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，迫切需要研制具有在所需波長點(diǎn)有高的透過率，而在其他波長處有寬截止帶的濾光片，即寬截止窄帶濾光片。因此，對于寬帶截止超窄帶濾光片的設(shè)計與制備已成為窄帶濾光片研究的重要課題。

關(guān)于窄帶濾光片的設(shè)計已有文獻(xiàn)報導(dǎo)。2009年，長春理工大學(xué)付秀華等人設(shè)計了1064nm的窄帶濾光片，采用的為三腔結(jié)構(gòu)，選擇TiO2和SiO2為高低折射率材料，設(shè)計的1064nm峰值透過率為92％以上，帶寬為5-10nm。2010年，她們同樣采用三腔結(jié)構(gòu)和膜層材料，設(shè)計了905nm窄帶濾光片，設(shè)計的905nm峰值透過率達(dá)到95％，帶寬約20nm。2010年，中科院長光所朱華新等人介紹了一種獲得窄帶寬截止濾光片的方法，即具有缺陷的多異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，以多異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，通過設(shè)置缺陷，使得該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)缺陷通帶，實(shí)現(xiàn)窄通帶寬截止的特性，理論計算證明缺陷的位置和厚度都對通帶的位置有影響。結(jié)果表明，通帶中心波長為529nm，但透過率稍低一些，為60.13％，通帶相對半寬度為2nm，而對于通帶中心波長為709.8nm，透過率為94.83％，通帶相對半寬度僅約為4nm，而且兩者的截止帶寬都很寬，短波的截止帶從400nm一直延伸到約700nm，從而避免了常規(guī)的F-P型窄帶濾光片截止帶寬窄的缺點(diǎn)。這種結(jié)構(gòu)能夠展寬光子晶體的禁帶同時實(shí)現(xiàn)窄通帶效應(yīng)，但該設(shè)計在通帶附近的截止度性能較差以及制作起來難度較大。

目前，窄帶濾光片設(shè)計研究主要集中在帶寬為幾納米到幾十納米，膜系結(jié)構(gòu)主要采用全介質(zhì)三腔濾光片結(jié)構(gòu)，而對于帶寬為1nm的窄帶濾光片的設(shè)計和制備還未見報道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明提出一種寬帶截止超窄帶濾光片，以解決如何設(shè)計一種帶寬為1nm的寬帶截止超窄帶濾光片的技術(shù)問題。

(二)技術(shù)方案

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種寬帶截止超窄帶濾光片，該濾光片包括基底，基底的兩個表面分別記為A面和B面，A面和B面均具有多層反射膜，其中，

在A面上具有寬帶截止濾光薄膜，膜系結(jié)構(gòu)為：基底/α_i(0.5H L0.5H)^aα_i-1(0.5H L 0.5H)^a...α₁(0.5H L 0.5H)^aβ₁(0.5L H 0.5L)^bβ₂(0.5L H 0.5L)^b...β_j(0.5L H 0.5L)^b/空氣，其中H為高折射率材料，L為低折射率材料，α_i＝0.8α_i-1，...，α₂＝0.8α₁，α₁＝0.8，β₁＝1.2，β₂＝1.2β₁，...，β_j＝1.2β_j-1；其中根據(jù)截止帶寬要求選擇i和j值，根據(jù)截止度要求選擇a和b值；

在B面上具有超窄帶濾光薄膜，膜系結(jié)構(gòu)為：基底/L(HL)^m nH(LH)^m L(HL)^m nH(LH)^m L H L/空氣，其中根據(jù)超窄帶濾光薄膜的帶寬和截止度要求選擇m和n值。

進(jìn)一步地，基底材料為K9玻璃。

進(jìn)一步地，高折射率材料為Ta₂O₅，低折射率材料為SiO₂。

進(jìn)一步地，寬帶截止濾光薄膜的截止帶寬為280nm-480nm和580nm-900nm。

進(jìn)一步地，10≤a≤20，10≤b≤20；i＝3，j＝3。

進(jìn)一步地，a＝16，b＝16。

進(jìn)一步地，超窄帶濾光薄膜的帶寬為1nm。

進(jìn)一步地，4≤m≤8，4≤n≤8。

進(jìn)一步地，m＝6，n＝6。

(三)有益效果

本發(fā)明通過在基底一面上設(shè)計寬帶截止濾光薄膜，在基底另一面設(shè)計全介質(zhì)二腔超窄帶濾光薄膜，最終可以實(shí)現(xiàn)帶寬為1nm的寬帶截止濾光薄膜。

附圖說明

圖1為本發(fā)明具體實(shí)施方式中K9玻璃的透過率曲線；

圖2為本發(fā)明具體實(shí)施方式中兩種薄膜材料的折射率；

圖3為本發(fā)明具體實(shí)施方式中寬帶截止濾光薄膜的透過率曲線；

圖4為本發(fā)明具體實(shí)施方式中超窄帶濾光薄膜的透過率曲線；

圖5為本發(fā)明具體實(shí)施方式中寬帶截止超窄帶濾光片的透過率曲線。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

本發(fā)明具體實(shí)施方式公開一種532nm寬帶截止(200nm-530nm和534nm-900nm)超窄帶(帶寬～1nm)濾光片，基底材料為K9玻璃(280nm以下截止)。K9玻璃的透過率曲線如圖1所示。

基底的兩個表面分別記為A面和B面。在基底的A面具有寬帶截止濾光薄膜，截止帶寬為280nm-480nm和580nm-900nm。高折射率材料H選擇為Ta₂O₅，低折射率材料L選擇為SiO₂。兩種薄膜材料對于不同波長的折射率，如圖2所示。膜系結(jié)構(gòu)為：基底/(0.26H 0.52L0.26H)^16(0.32H 0.64L 0.32H)^16(0.4H 0.8L 0.4H)^16(0.6L 1.2H0.6L)^16(0.72L 1.44H 0.72L)^16(0.86L 1.72H 0.86L)^16/空氣。A面的寬帶截止濾光薄膜的透過率曲線，如圖3所示。在基底的B面具有全介質(zhì)二腔超窄帶濾光薄膜(帶寬1nm)，膜系結(jié)構(gòu)為：基底/L(HL)^6 6H(LH)^6L(HL)^6 6H(LH)^6L H L/空氣。B面的超窄帶濾光薄膜的透過率曲線，如圖4所示。

將寬帶截止濾光薄膜透過率曲線與超窄帶濾光薄膜透過率曲線相結(jié)合，可以獲得532nm寬帶截止超窄帶濾光片。寬帶截止超窄帶濾光片的透過率曲線，如圖5所示。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。