有选择性的干涉光学滤光系统技术方案

光学系统有两个相同的滤光器件（１，２），其中每个器件包括数个反射部件（３，４和５，６）以及辐射光透射部件（７，８）。一个滤光器件（１）的通带峰值的波长与另一个滤光器件（２）的通带峰值波长相差一差值，其差值足以使第一个器件（１）的透射指数降低到等于或大于它的峰值的０．８５。因为器件（１，２）的通带界线彼此位移，所以，一个滤光器件（１）的通带界线和各附加峰值由于第二个器件（２）的存在将不会通过。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到光学系统，更准确地说是涉及到各种有选择性的干涉光学滤光系统。本专利技术可应用于光谱测量和光谱分析，应用于光学仪器，特别是在激光仪器制造中对光学零件的质量控制。人们已经熟知作为有选择性的干涉光学系统基础的滤光器件。例如，已知的各种选通的干涉滤光器，它们至少由两组平行的且在其间装有许多薄介电层的局部透明的反射镜组成。反射镜由高折射率和低折射率的四分之一波长的多个透明介电层组成，而在反射镜之间的介电层光学厚度等于滤出辐射光的半波长。(伏，伏。列别捷娃“光谱测量技术”，1977，莫斯科，第166-167页;su，A，539284)。作为光谱测量，这些滤光器的缺点是，其通带宽度太窄，并且存在着附加的干扰分离已有波长的通带。这些滤光器的另一个缺点是在其通带界线附近同时存在着长长伸出的“双翼”。已知的干涉仪，包括两个互相平行放置的面平行的薄片，该二薄片对入射辐射光呈45°角。在这种仪器中，一束光线入射到第一个薄片时获得两束干涉的光线。第一束光线是在第一个薄片的第一个界面反射形成，入射到第二个薄片，通过第二薄片的第一个界面，又从第二界面反射过来，而且通过第二个薄片的第一个界面。第二束光线通过第一个薄片的第一个界面，从第一个薄片的第二个界面和第二个薄片的第一个界面反射出来。这些光束间的行程差在严格平行的薄片条件下等于零。改变薄片之间的角度，可以得到各干涉光束的行程差，其差值对应于一定波长的干涉峰值(伏.伏.列别捷娃“光谱测量技术”，1977，莫斯科，第167页)。这种设备的缺点在于干涉峰值很宽，干涉峰值向极小值转移很平坦，因此，干涉图象反差不够。另一个熟知的干涉仪包括互成直角放置的两个反射镜和两个与它们呈45°角的面平行薄片，一个来透明反射镜被加到它们中第一个面平行薄片的第一个表面上。光束入射到第一个面平行薄片半透明反射镜上并分离成两束相互干涉的光线。第一束光线通过面平行薄片从第一个反射镜反射出，而后从第一薄片的半透明反射镜反射出。第二束光线从第一个薄片的半透明反射镜反射出，而后又从第二反射镜反射出并且通过第一个薄片。沿第二束光的行程在第二反射镜的前面引入第二个面平行薄片以补偿这些光束的行程差。在反射镜的某个位置上各光束行程差为零。用移动第一个反射镜的方法可以得到各干涉光束的行程差值，该差值对应于一定波长的干涉峰值(斯.埃。伏里希，阿。贝。季莫疗娃“普通物理教程”第Ⅲ卷，1952，莫斯科，第438页)。这种设备和上述的干涉仪有同样的诸多缺点，因为它们两者都是双光束干涉仪。为人们所熟习的反射干涉滤光器，它带有折射率周期性变化的薄片，同时，折射率变化周期等于在薄片材料中滤光辐射的半波长。入射到分层薄片上的光线一部分从每一层反射出来，一部分则继续向前通过。这样一来，从分层薄片反射出的光线，具有相应于薄片层数那样多数量的干涉光束。多光束干涉的结果，在出射口得到某种波长及其高谐波的高色觉强度的光线。(伏.伏.列别捷娃“光谱测量技术”，1977，莫斯科，第42页;su，A，881647)这种设备的缺点是同时存在着干涉的各种附加峰值，它们分布在波长标定范围之内各主要峰值间并且干扰该波长的辐射光分离。本专利技术的基本点是提出建立有选择性的干涉光学滤光系统的任务该系统具有非常窄的工作通带界线，同时具有高的反差度，这是因为在波长标定中创立了从峰值色觉强度到极小色觉强度的陡峭结，并且降低了通带附加峰值的相对值。这个任务是这样解决的，即有选择性的干涉光学滤光系统包括以干涉为基础而进行工作的滤光器件，并且至少有一个反射部件和辐射透射部件，按照本专利技术，还有第二个滤光器件，它与第一个滤光器件相同，并且沿光束行程把它顺序地放在第一个滤光器件的后面，而且它至少包括一个反射部件和辐射透射部件，为此，这些滤光器件是这样制成的，即使一个滤光器件的通带峰值波长不同于另一个滤光器件的通带峰值波长，其差值足以使第一个滤光器件的透射指数减小到等于或大于它的峰值的0.85。引入第二个滤光器件可以在波长标定范围内形成从峰值色觉强度到极小色觉强度的更陡峭的结，这就导致系统工作通带界线的收缩，与此同时，提高了反差度。采取以下措施是恰当的，即使每个滤光器件的反射部件都有一对面平行薄片且在任一滤光器件中一对面平行薄片安置在某一角度之下，以保证一个滤光器件的通带峰值相对于另一个滤光器件的通带峰值有一个位移。下述情况是所希望的，即在每一个滤光器件中，一对面平行薄片置于某角度之下，而使一个滤光器件面平行薄片之间的角度与另一个滤光器件面平行薄片之间的角度有不同的数值以保证上述那个位移。每个滤光器件的反射部件可以有两个反射镜，而第一个滤光器的一个反射镜可以放置在比第二个滤光器件相应的反射镜更靠近辐射透射部件的地方，以保证一个滤光器件的通带峰值相对于另一滤光器件的通带峰值的位移。除此之外，这样做看来是适宜的，即使每个滤光器件的反射部件具有以周期函数表示的可调折射率，而反射棱镜则是每个滤光器件的辐射光透射部件，反射部件加在棱镜的反射界面上，同时在第一个滤光器件的出射界面和第二滤光器件的入射界面之间要有一定的角度，以保证一个滤光器件的通带峰值对另一个滤光器件的通带峰值的位移。接下来对本专利技术以实施例和附图加以说明，其中附图说明图1，根据专利技术描述了有选择性的干涉光学滤光系统;图2描绘了滤光器件的透射指数对辐射透射光波长之间的关系;图3，根据专利技术，描绘了该系统带有面平行薄片的情况;图4，根据本专利技术，描绘了带有面平行薄片系统的另一实施方案;图5，根据本专利技术，描述了带有反射镜的滤光系统;图6，根据本专利技术，描述了带有反射棱镜的滤光系统;图7a，b，c，d，e，根据本专利技术，描述了其各种滤光器件不同安排的滤光系统。有选择性的干涉光学滤光系统包括两个相同的滤光器件1(图1)和2，其中每一个滤光器件按干涉原理而工作。每个滤光器件1(2)至少有一个反射部件(在已提出的方案中有两个)，即3，4和5，6以及辐射光透射部件7，8。器件1，2安置在由光学透明材料，例如玻璃，做成的基底9上。每个反射部件3-6做成分层组件形式10，11，12和13，它们分别由光学透明材料制成。透射光部件7，8由高折射率光学透明材料制成。分层10(11-13)直接附加在部件7(8)上，它是由比部件7(8)折射率低的材料做成。紧接着它们的分层10′，11′，12′和13′由与部件7(8)材料相同的高折射率材料做成。接下来的分层10-13和10′-13′按上述顺序依次交替排列。在器件1，2之间有光学透明层14，将器件1，2分割开来。滤光器件1，2做成这样，即使滤光器件1(图1，2)的通带16峰值15的波长λ1(图2)与滤光器件2的通带18之峰值17的波长λ2相差△λ。该△λ值由器件1的透射指数T值所确定，而T值要降低到等于或大于对应该器件1的峰值15的0.85。如果位移大小是这样选定的话，使透射指数降低到小于峰值0.85的值，那么，就不会产生降低通带附加值的效果。在图2中，这个值取值为峰值15的0.97。实际上位移值△λ可以拟定为5-10纳米(HM)。对应于器件1，(图1)2的不同的波长λ1，λ2是用这样的方法达到的，即使部件7等于λ1/2光学厚度，而部件8相应地等于λ2/2光学厚度。器件1的各层10，10′，11，11本文档来自技高网...

【技术保护点】
有选择性的干涉光学滤光系统包括滤光器件（１），它按照干涉原理进行工作，并且至少有一个反射部件（３，４）以及辐射光透射部件（７），其特征在于：它具有第二个滤光器件（２），且与第一滤光器件（１）相同，安放在沿光的行程路线紧接在器件（１）的后面，同时至少包括一个反射部件（５，６）和辐射光透射部件（８），在这种情况下滤光器件（１，２）做成使一个滤光器件（１）的通带（１６）峰值（１５）的波长与另一个滤光器件（２）的通带（１８）峰值（１７）的波长相差一个差值，其差值足以将第一个滤光器件（１）的透射指数降低到等于或大于它的峰值（１５）的０．８５。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阿莱克斯安德阿莱克斯埃维克埃利塞维，塔麦拉尼考拉埃维讷卜卜娃，奥尔加维克托劳维讷拉吾蒂讷，维奥莱塔娃斯利维讷斯泰讷，
申请(专利权)人：托木斯克国立库伊比谢瓦大学，
类型：发明
国别省市：SU[苏联]