The invention belongs to the field of optical film technology, in particular to a laser rectangular filter with deep cut-off in visible light band and a design method. The laser rectangular filter design method proposed by the invention divides the multi cavity filter film into two symmetrical parts, and is deposited on the inner surface of the glued substrate at the same time, avoiding the accumulative error of the multi cavity filter preparation error. By adjusting the two basal surface long wave and short wave pass filter film cycle number, can control the cut-off cut-off depth zone. The filter element provided by this design method is suitable for fused silica substrate and glass substrate substrate. It can achieve the transmission rate of 532nm laser with wavelength above 95%, and the bandwidth is less than 1.5nm, and the cut-off depth is less than 1 * 10.
【技术实现步骤摘要】
一种可见光深截止的激光矩形滤光片及设计方法
本专利技术属于光学薄膜
,特别是滤光光学元件的设计与制备技术,具体涉及一种带宽小于1.5nm、截止深度小于1×10-4的可见光波段深截止的激光矩形滤光片及设计方法。
技术介绍
随着激光器件与探测技术的发展,基于主动激光的光电系统得到广泛的应用,涌现出激光雷达、激光引信、激光测高仪、激光测距、激光信标、激光通信等各类激光应用系统,推进了现代光电技术的发展。诸如激光雷达技术,已经发展了大气探测激光雷达、海洋探测激光雷达、空中交会对接激光雷达、避障激光雷达、空间高分辨率对地观测、化学成分探测激光雷达等。无论在哪种领域内应用,激光回波探测的精度和灵敏度一直是提高激光系统工作精度的关键。激光回波探测的关键是提高信噪比和窄线宽,滤光片则是激光系统中的核心元件。由于目标背景杂散光的存在,提高信噪比的关键是提高滤光片的抑制比,即提高激光波长的透过率和降低旁带的透过率,因此对滤光片提出了宽波段深截止、窄带高透过率的需求。常用的窄带滤光片结构为法布里-珀罗型,中间耦合层+两侧反射膜实现干涉滤光,但是单腔的滤光片通带为近似三角形,利用低折射率膜层串接多腔的方法可以有效改善通带的形状。按照串接腔的数量,主要有双腔滤光片、三腔滤光片或者多腔滤光片。通过串接多腔可以将通带改善为矩形。以光通信领域的DWDM滤光片为代表的产品,其中200GHz窄带滤光片已经成熟,100GHz滤光片也研制成功,所有滤光片均是全介质滤光薄膜制作而成。尽管滤光片的带宽已经达到1nm以下,但是制作成本高而且并未实现其余波段的宽带截止。因此对于压缩线宽和宽旁带的透 ...
【技术保护点】
一种可见光深截止的激光矩形滤光片设计方法,其特征在于,所述设计方法包括如下步骤:确定所述滤光片的基本结构;其中,所述滤光片由两个基底胶合而成,其中第一基底外表面具有长波通截止滤光薄膜,第二基底外表面具有短波通截止滤光薄膜,所述第一基底和所述第二基底之间用于胶合的内表面均具有窄带通滤光薄膜;选定所述滤光片的参考波长λ0,选择膜系结构中使用的基底材料Sub、高折射率材料H和低折射率材料L;将所述第一基底外表面的所述长波通截止滤光薄膜的第一初始膜系结构,按照下式进行设计:Sub|αA(1H 1L)^mAβAH|Air其中,αA和βA分别代表所述第一初始膜系结构每层膜的光学厚度系数,mA为基本周期(1H 1L)的周期数,单位光学厚度为λ0/4;设定波长范围λ0±20nm的透过率为最大值,对所述第一初始膜系结构进行优化,优化后的第一膜系结构为:Sub|x1H x2L x3HαALαA(1H 1L)^(mA‑3)x4H x5L x6H|Air其中,x1~x6为优化后所述第一膜系结构薄膜的光学厚度系数;通过选择不同的周期数mA,调整所述长波通截止滤光薄膜在入射光λ<λ0区域截止带的截止深度;将所述第 ...
【技术特征摘要】
1.一种可见光深截止的激光矩形滤光片设计方法,其特征在于,所述设计方法包括如下步骤:确定所述滤光片的基本结构;其中,所述滤光片由两个基底胶合而成,其中第一基底外表面具有长波通截止滤光薄膜,第二基底外表面具有短波通截止滤光薄膜,所述第一基底和所述第二基底之间用于胶合的内表面均具有窄带通滤光薄膜;选定所述滤光片的参考波长λ0,选择膜系结构中使用的基底材料Sub、高折射率材料H和低折射率材料L;将所述第一基底外表面的所述长波通截止滤光薄膜的第一初始膜系结构,按照下式进行设计:Sub|αA(1H1L)^mAβAH|Air其中,αA和βA分别代表所述第一初始膜系结构每层膜的光学厚度系数,mA为基本周期(1H1L)的周期数,单位光学厚度为λ0/4;设定波长范围λ0±20nm的透过率为最大值,对所述第一初始膜系结构进行优化,优化后的第一膜系结构为:Sub|x1Hx2Lx3HαALαA(1H1L)^(mA-3)x4Hx5Lx6H|Air其中,x1~x6为优化后所述第一膜系结构薄膜的光学厚度系数;通过选择不同的周期数mA,调整所述长波通截止滤光薄膜在入射光λ<λ0区域截止带的截止深度;将所述第一基底和所述第二基底之间用于胶合的内表面的所述窄带通滤光薄膜的第二初始膜系结构,按照下式进行设计:Sub|(1H1L)^52H(1L1H)^51L(1H1L)^56H(1L1H)^51L(1H1L)^62H(1L1H)^60.5L|Air其中,单位光学厚度为λ0/4;将所述第二基底外表面的所述短波通截止滤光薄膜的第三初始膜系结构,按照下式进行设计:Sub|αBLαBHαBLαB(1H1L)^mBαBHβBL|Air其中,αB和βB分别代表所述第三初...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘华松,王利栓,姜玉刚,陈丹,杨霄,季一勤,
申请(专利权)人:天津津航技术物理研究所,
类型:发明
国别省市:天津,12
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。