带通滤光片膜堆公式
2-4截止滤光片2
通带的展宽和压缩
归纳的结果： 只要多层膜各个周期的总光学厚度等于λ/2的整数 倍，高反射带就可能存在，只有当|t|=1，高反射 带才被抑制。 我们可以通过这种方法，抑制任何两个或任何三 个相继的高反射带。
通带的展宽和压缩
假定一种膜结构 分别由A、B、C三种材料构成 其基本周期 ABCBA 介质为M 为了在给定波长处满足|t|=1以抑制高反射带 对于给定的波长，AB必须是C在介质M中的减反 射膜。 对于这种等效的减反射膜系，其特征矩阵如下：
截止滤光片 II
通带波纹
1 通带波纹 在滤光片的光谱图中，通带内出现振荡的波纹。 通带内的多层膜可以等效为一个光学厚度和折 射率都略微变化的单层膜。
通带波纹
在无吸收的基片上镀以实际的单层介质膜时，其反射率在 两个极限值之间震荡。 当膜厚等于λ/4的偶数倍，即λ/2的整数倍时，膜是一个 虚设层，因此反射率就是光洁基片的反射率
通带的展宽和压缩
1 1 B cos A sin A cos B sin B 1 A B C i sin cos A i B sin B cos B c A A c i cos A (cos B i sin B ) sin A ( c cos B i B sin B ) B A c i A sin A (cos B i sin B ) cos A ( c cos B i B sin B ) B
假设每个周期浸没于一个光学导纳为η的介质，那么这 个周期的透射系数为
2 t {(M 11 M 22 ) [M 12 ( M 21 / )]}
通带的展宽即为透射光的位相变化），则
薄膜光学-全部知点问题全答版
薄膜光学-全部知点问题全答版薄膜光学：1. 整部薄膜光学的物理依据就是光的⼲涉。
研究光的本性及其传播规律的学科就是光学。
研究光在薄膜中的传播规律是薄膜光学。
2. 列举常⽤的光学薄膜滤光⽚、反射镜镀膜镜⽚⽜顿环3. 利⽤薄膜可以实现的功能提⾼或降低反射率、吸收率与透射率⽅⾯，在使光束分开或合并⽅⾯，或者在分⾊⽅⾯，在使光束偏振或检偏⽅⾯，以及在使某光谱带通或阻滞⽅⾯，在调整位相⽅⾯等等，光学薄膜均起着⾄关重要的作⽤。
减少反射，提⾼透过率；提⾼反射率；提⾼信噪⽐；分光或分束；保护探测器不被激光破坏，重要票据的防伪等等；4. 电磁场间的关系：()111H N k E =?光学导纳：HN N k E=，这是的另⼀种表达式称为光学导纳坡印廷⽮量（能流密度）的定义:单位时间内，通过垂直于传播⽅向的单位⾯积的能⽮量S5. 光在两种材料界⾯上的反射：0101cos ,cos N p r s N ηηθηηηθ--==+-*??光：光： 01010101R ηηηηηηηη*--=? ? ?++?(p 偏振光为横磁波，s 偏振光为横电波)6. 掌握单层膜的特征矩阵公式：薄膜光学3 PPT 中P 15-211112111sin cos 1sin cos i B C i δδηηηδδ?=????? B C ??称为膜系的特征矩阵 20110000110011cos cos (-)cos cos cos cos (-)cos cos N N p N N N N s N N θθθθθθθθ??- ?+- ?+??偏振偏振CY B=单层膜的反射系数和反射率为：000000,YY Y r R Y Y Y ηηηηηη*---==? ? ?+++7. 掌握多层膜的特征矩阵公式：薄膜光学3 PPT 中P 26-298. 【计算】偶数四分之⼀光学膜层的特征矩阵：2231222r r s r r Y ηηηηη------=---或奇数四分之⼀光学膜层的特征矩阵：222422231r r r r r sY ηηηηηη-------=---或计算多膜层（膜层厚度为四分之⼀波长的整数倍）的反射率。
第二篇-第七章 带通滤光片
(7-1)
3
t01r12 r10 r12 r10 r12t10e j 6 t01t10 r12e j 2 r10 r12 e j 4 t01r12 r10 r12 r10 r12 r10 r12t10e j 8 t01t10 r12e j 2 r10 r12 e j 6
T %
Tmax
T0
0
1 1 Tmax或 T0 2 2
0.5
Tmin M
0
0
430 450 470 490 510 530 550 570
（a）理想带通滤光片特性曲线
（b）实际带通滤光片特性曲线
图 7-1 带通滤光片特性描述
薄膜光学与薄膜技术基础
实际的带通滤光片其通带并不是理想的方 形，需要更多参数描述其特性。图7-1（b）就 是可能的实际带通滤光片的透射率曲线， 0 为 通带的中心波长，对应的透射率为 T0；M 为通 带内峰值透射率 Tmax 对应的波长。0.5 是透射率 为峰值透射率一半处所对应的两个波长之间的 差，这个量称之为通带半宽度（HW），通常 表达为 0 的百分比0.5 / 0 。同样可定义基准宽 度（BW）0.01 ，比值 0.01 / 0.5 称之为形状因 子，表示透射带的“方”度，0.01 / 0.5 值越小， 表明通带越方,理想情况下最小值 0.01 / 0.5 1.
薄膜光学与薄膜技术基础
所示的法布里-珀罗干涉仪是在表面光滑的介 质板两面镀有高反射金属膜，金属膜以介质 板相间隔 介质平板 高反射金属膜 光滑表面介质平板
高反射金属膜
（a）间隔环作间隔层 图 7-2 带通滤光片的基本构型
（b）介质板作间隔层
滤光片的技术详解和应用参数
什么是OLPF光学低通滤光片OLPF全名是Optical lowpass filter,即光学低通滤光片，主要工作用来过滤输入光线中不同频率波长光讯号，以传送至CCD，并且避免不同频率讯号干扰到CCD对色彩的判读。
OLPF对于假色（false colors）的控制上有显著的影响，假色的产生主要来自于密接条纹、栅栏或是同心圆等主体影像，色彩相近却不相同，当光线穿过镜头抵达CCD时，由于分色马赛克滤光片仅能分辨25%的红与蓝色以及50%的绿色，再经由色彩处理引擎运用数据差值运算整合为完整的影像。
因为先天上色彩资料短缺，CCD根本无法判断密接条纹相邻色彩的参数，终于导致引擎判断错误输出错误的颜色。
由于细条纹的方向不同，需用相对应角度的光学低通滤波晶片加以消除，又因为不同型号的CCD摄像机与 CMOS图象传感器在规格上有些差异，为针对不同的型号及同时兼顾不同方向所产生的干扰杂音，需用不同厚度、片数、角度组合的OLPF的设计，以提高取象品质。
IR-CUT双滤光片切换的作用IR-CUT双滤光片的使用可以有效解决双峰滤光片产生问题。
IR-CUT双滤光片由一个红外截止滤光片和一个全光谱光学玻璃构成，当白天的光线充分时红外截止滤光片工作，CCD还原出真实彩色，当夜间光线不足时，红外截止滤光片自动移开，全光谱光学玻璃开始工作，使CCD充分利用到所有光线，从而大大提高了低照性能。
IR CUT双滤光片专为CCD摄影机修正偏色、失焦的问题，促使撷取影像画面不失焦、不偏色,红外夜视更通透，解决红外一体机，日夜图像偏色影响，能够过滤强光让画面色彩纯美更柔和、达到人眼视觉色彩一致。
普通日夜型摄象机使用能透过一定比例红外光线的双峰滤片，其优点是成本低廉，但由于自然光线中含有较多的红外成份，当其进入CCD后会干扰色彩还原，比如绿色植物变得灰白，红色衣服变成灰绿色等等（有阳光室外环境尤其明显）。
深圳纳宏光电技术有限公司是一家专业生产精密光学滤光片的厂家。
2010薄膜光学习题与解答
晶控可以精确监控薄膜质量的增加过程，从而推算出实际膜厚的增加过程，因此说其很精密。但晶控无法监测薄膜的折射率，因此在控制薄膜的光学特性上不够准确。
6.计算薄膜光学性质的理论出发点是什么？
规整膜系
具有简单的周期结构，或者具有周期性的对称结构的薄膜。
制的就是质量厚度
薄膜缺陷
薄膜中的气孔、虫道、位错等缺陷。
（由薄膜镀制工艺所决定的薄膜结构中的缺陷）
光学薄膜系统
由入射介质、薄膜（单层或多层）、出射介质（基底）构成一个完整的光学薄膜系统。
光程差
光通过不同路程传播后，其光程的差值
2）其余两个元素为纯虚数；
3）行列式的值为1。
18.自然光与偏振光的差别？
答：
自然光的电矢量在垂直光波前进方向的平面内随时间作快速、无规律的变化；
有规律的变化则为偏振光，其中的特例是固定方向不变化，则是线偏振光。
19.矢量法设计膜系的前提是什么？为什么？
20.矢量法的近似条件是什么？
答：
（1）只考虑界面上的单次反射，不考虑多光束干涉效应；（2）膜层没有吸收。
中心波长
截止波长
截止滤光片在某一波长范围的光束高透射，而偏离这一范围的光骤然变化为高反射（或称抑制），这个临界波长称为截止波长
等效折射率
对于以中间一层为中心，两边对称安置的多层膜，具有单层膜特征矩阵的所有特点，因此在数学上存在一个等效层，对称膜系在数学上存在一个等效折射率。
偏振光
光矢量的方向和大小不变或有规则变化的光成为偏振光。
8.请设计CCD使用的IR-CUT膜系
滤光片知识——精选推荐
滤光片知识滤光片按工作原理分为吸收、反射、散射、组合和干涉五种如果滤光片的滤光波长为520nm那么它对520nm波长的光吸收最大对520nm左右波长光的吸收随着波长的增加或减少而递减这取决于该滤光片的半波宽超过半波宽的两倍光即不被吸收可完全通过。
我们分光光度计上所用的滤光片为529nm波长对此波长下的光有最大的吸光度A值最大。
那就是说此波长下的光吸收最多. 中文名称干涉滤光片英文名称interference filter 定义利用光的干涉原理和薄膜技术来改变光的光谱成分的滤光片。
干涉滤光片interference film 利用干涉原理只使特定光谱范围的光通过的光学薄膜。
通常由多层薄膜构成。
干涉滤光片种类繁多用途不一常见干涉滤光片分截止滤光片和带通滤光片两类。
截止滤光片能把光谱范围分成两个区一个区中的光不能通过截止区而另一区中的光能充分通过通带区。
典型的截止滤光片有低通滤光片只允许长波光通过和高通滤光片只允许短波光通过它们均为多层介质膜具有由高折射率层和低折射率层交替构成的周期性结构。
例如最简单的高通滤光片的结构为gL2HLmHL/2a其中g代表玻璃光学元件材料a代表膜外空气L和H分别代表厚度为1/4波长的低折射率层和高折射率层L/2则代表厚度为1/8波长的低折射率层m 为周期数。
类似地低通滤光片的结为gH/2LHLH/2a。
一种具有对称型周期膜系的高通和低通滤光片的结构分别为g0.5LH0.5Lma和g0.5HL0.5Hma 。
带通滤光片只允许较窄波长范围的光通过常见的是法布里-珀罗型滤光片它实质上是一个法布里-珀罗标准具见法布里-珀罗干涉仪。
具体结构为玻璃衬底上涂一层半透明金属层接着涂一层氟化镁隔层再涂一层半透明金属层两金属层构成了法布里-珀罗标准具的两块平行板。
当两极的间隔与波长同数量级时透射光中不同波长的干涉高峰分得很开利用别的吸收型滤光片可把不允许透过的光滤掉从而得到窄通带的带通滤光片其通频带宽度远比普通吸收型滤光片要窄。
中红外带通滤光片的设计与制备
中红外带通滤光片的设计与制备陈朝平;师建涛;郭芮;白波;杨崇民;郭鸿香【摘要】The mid-infrared bandpass filter is widely used as an observation channel in applications such as flight, meteorology and remote sensing. The peak transmission ancj full width at half maximum (FWHM) are key specifications of the bandpass filter, which depend on the film structure and its design. The mid-infrared bandpass filter was successfully prepared using a new method with Ge and ZnS materials on Ge substrate. The selection of materials and the design principles of this method were introduced in detail, the film structure is also given. By using ZZSX-1100 device, this kind of filter was deposited with ion beam assisted process.The measurement results show that its peak transmission is more than 87% and the FWHM is 70 nm. The filter has good optical spectrum stability and adherence. The film structure is simple and easy to implement.%中红外带通滤光片在航天、气象、遥感等领域有着重要的应用,峰值透过率和通带半宽度是带通滤光片的重要指标,主要取决于光学薄膜的膜系结构和具体设计.论述了一种在锗基底上采用锗和硫化锌两种材料设计并成功制备出中红外带通滤光片的方法.详细介绍了镀膜材料的选择以及这种方法的设计理论,给出了膜系结构,运用离子辅助沉积工艺在ZZSX-1100镀膜机上制备出了这种滤光片,测试结果表明:所制备的滤光片峰值透过率达到87％以上,通带半宽度为70 nm,光谱性能稳定,膜层致密,附着力好,膜系结构简单,易于实现.【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2012(033)003【总页数】4页(P595-598)【关键词】中红外带通滤光片;薄膜;离子辅助沉积;通带半宽度;峰值透过率【作者】陈朝平;师建涛;郭芮;白波;杨崇民;郭鸿香【作者单位】西安应用光学研究所,陕西西安710065;西安应用光学研究所,陕西西安710065;西安应用光学研究所,陕西西安710065;驻西安北方光电集团军事代表室,陕西西安710065;西安应用光学研究所,陕西西安710065;西安应用光学研究所,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TN205;O484.4引言带通滤光片的主要作用是对光进行光谱选择，使需要的光通过，不需要的波长的光截止。
薄膜光学技术_第02章 05 带通滤光片
1.应用于光纤通信DWDM 系统的超窄带滤光片
⑴ DWDM超窄带滤光片的设计要求 在光通信中，各个波长的透射率用损耗（dB）给出，它
和透射比T 的关系是τ= -10lgT
①中心波长和峰值插入损耗
根据国际通信联盟（ITU）的规定，DWDM系统对 200GHz的滤光片，其峰值插入损耗要求|τ | ≤0.3dB；对 100GHz的滤光片，其峰值插入损耗要求| τ | ≤ 0.5dB。它 们对应的滤光片的中心波长的透射率分别为98%和93% 。
14
2. 全“介质单半波”型
反射膜/半波间隔层/反射膜
G/ ( HL )m [ k ( 2H ) ] ( LH )m /G G/ ( HL )m H [ k ( 2L ) ] H ( LH )m /G 特点:
a. A, S 很小, R1 , R2 很高, ∴ T0 ~ 90%
2 0 ~ 1 500
G/(HL)x2H(LH)x/A
G/HLHLHLHLH2HLHLHLHLH/A 20
G/H(LH)x2L(HL)xH/A
G/HLHLHLHL2LHLHLHLHLH/A
21
3. 全“介质多半波”型
“多半波”是指膜系中有多个λ0/2 间隔层。 双半波型: G HL2H(LH)2L2HLH G
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2.通带中心波长 0---- 透射率极大值的位置
由 2nd 0 1 2 2 k
0 2nd k 1 2 2
当 k 1 2 2 m,(m 1,2,3,...) 时，
nd m 0 2
1. “金属--介质”型 G / Metal 4L Metal /G G /Metal 4L Metal /A
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带通滤光片膜堆公式
带通滤光片结构
带通滤光片是通过在基底表面沉积多层光学材料制备而成的。
通常情况下，多个介质膜堆由间隔层隔开。
介质膜堆由大量高折射率和低折射率的介质材料层交替组成。
介质膜堆中每层膜的厚度为λ/4，其中，λ为带通滤光片的中心波长(即滤光片最大透过率处对应的波长)。
间隔层位于介质膜堆之间，厚度为(nλ)/2，其中n为整数。
间隔层可以是有色玻璃、环氧树脂、染料、金属或介质层。
法布里-珀罗腔就是由两个介质膜堆和中间的间隔层组成的。
滤光片安装在刻有标记的金属环中，能保护滤光片，且便于操作。
滤光片工作原理概述
法布里-珀罗腔的相长干涉条件能有效透过中心波长和中心波长两侧很小范围内的光，而相消干涉能防止通带以外的光透射。
但是，中心波长任意一侧的截止带宽都很小。
为了增大滤光片的截止带宽，可以用宽带截止材料作为间隔层或者基底，或者在间隔层或者基底上镀宽带截止材料。
虽然这些材料能有效地截止通带以外的入射光透射，但它们也会减小滤光片通带以内的透射率。
滤光片方向
滤光片的边缘刻有箭头，用来标明光透射滤光片的推荐方向。
虽然滤光片的任意一面朝向光源都能起到滤光的作用，但是将镀膜面朝向光源效果更佳。
这样能最/大程度地降低截止基底或有色玻璃
滤光片层吸收通带外的辐射而引起的热效应或者可能产生的热损伤。
右图为滤光片在低强度宽带光源照明下测得的透射率与波长的函数关系曲线图。
该图表明透射滤光片的方向对出射光的光强和光谱影响很小。
光线从正面和背面入射之间的最小差异很可能是由于滤光片移动、翻转和更换时微小的入射角度变化而引起的。
使用滤光片时，已准直的光应垂直入射到滤光片的表面。
当未准直的光或者光非垂直入射到滤光片表面时，中心波长(透射率峰值对应的波长)将向短波长移动，且透射波段(通带)形状会发生变化。
稍稍改变入射角度，就能在小范围内有效地调节滤光片的通带。
而入射角度变化较大时，将引起中心波长的大幅度变化，而且还将明显扭曲通带的形状，甚至会导致通带透过率明显下降。
滤光片温度
通过改变滤光片的温度可以微调带通滤光片的中心波长(～在滤光片的工作范围内约1nm)。
这主要是由膜层轻微的热膨胀或收缩引起的。