多通道薄膜濾光片的設計、制備與測試.pdf

1、隨著光學薄膜濾光片朝著小尺寸而且高度集成化的方向發(fā)展,光學薄膜濾光片的設計和制備都面臨了新的挑戰(zhàn).光子晶體的研究則是光學領域發(fā)展的新方向,利用一維光子晶體中的"超棱鏡"效應,可以制作更小、更穩(wěn)定、更集成化的新型光學器件.本課題主要研究小面元掩膜濾光片的制備與檢測以及"超棱鏡"效應的薄膜周期結構的設計、制備與檢測,并對其進行了理論分析及實驗研究.論文首先介紹了光學薄膜技術與薄膜檢測技術的發(fā)展和現(xiàn)狀.第二章主要研究了光學薄膜的制備工藝,尋求

2、合適的工藝參數(shù).對光學薄膜膜厚監(jiān)控誤差進行了模擬分析,提出了高精度膜厚光學監(jiān)控的方法,并著重分析了鍍制一維周期中高反膜結構所需的精確膜厚監(jiān)控途徑,實際制備的高反膜禁帶附近的次峰與理論設計相吻合,這在通常的高反膜制備中是常常被忽略的.實驗證明這種監(jiān)控方法能有效地提高鍍膜精度.第三章對掃描輻射計的小面元(0.8×0.8mm)四通道可見光集成濾光片進行研究.通過采用光學掩膜的方法成功制備了符合設計尺寸要求的可見光濾光片,并利用光纖光譜儀測試了

3、濾光片的光譜特性.第四章中運用薄膜特征矩陣方法對一維周期中的反射膜結構以及基于法-珀腔薄膜結構的超棱鏡效應進行了理論分析和數(shù)值模擬,搭建了用于探測超棱鏡效應引起的微小光斑位移(微米級)的測試系統(tǒng).設計了10個周期的周期性膜堆,在給定條件下測試到20 μ m左右的色散位移;利用F-P腔結構設計的薄膜結構則產生高達60 μ m左右的色散位移,與理論設計一致.研究超棱鏡結構在加入金屬反射層后,可以使得出射光強得到顯著增加而群延時有下降,最終導