窄帶濾光片專項-0.2nm?窄帶

　　在近紅外波段,1.064 μm是常用的激光波長,其對應的激光器和探測器相對成熟,在激光雷達、自由空間光通信和空間光學遙感等方面有著廣泛應用。在這些應用中,需要使用亞納米帶寬的光譜濾波器來抑制背景光的干擾?；诟缮嬖淼臑V光片具有結構簡單、穩(wěn)定性好、便于集成等優(yōu)點,特別適合于空間應用。

　　激光的單色性很好,其光譜帶寬遠小于1 nm,因此所用薄膜濾光片的光譜帶寬通常要達到亞納米級別。濾光片的帶寬越窄,透過率越高,帶外截止越深,系統(tǒng)的信噪比就越好。目前,5G光通信使用的波分復用濾光片的標準帶寬為0.4 nm,工作在波長1550 nm附近,需要使用最先進的專用鍍膜設備進行鍍制。受薄膜生長和監(jiān)控技術的制約,在近紅外波段研制高性能亞納米帶寬濾光片成為研究人員的一項挑戰(zhàn)性工作,而且目前針對亞納米帶寬濾光片在空間應用方面的研究還未有報道。針對空間應用的需要,本文采用雙離子束濺射(DIBS)方法制備了亞納米帶寬濾光片,其中心波長為(1064±0.05) nm,半峰全寬為0.19 nm,峰值透過率可達到70.2%。

　　為了考察以及減小一些應用中溫度大幅變化對濾光片性能的影響,本課題組對所研制的濾光片進行了不同溫度(100,200,300 ℃)的退火處理,研究了薄膜的表面形貌和濾光片光譜特性的變化。目前,已經(jīng)有一些學者對光學薄膜熱退火處理進行了較為深入的研究,

　　有研究表明退火對Ta2O5/SiO2多層介質反射鏡結構和激光損傷閾值的影響,結果發(fā)現(xiàn)隨著退火溫度升高,中心波長向長波方向漂移;

　　有研究表明退火對電子束蒸發(fā)制備的HfO2/ SiO2多層膜殘余應力的影響,結果發(fā)現(xiàn),當退火溫度為200 ℃時,多層膜中的應力由壓應力轉變?yōu)閺垜?且應力隨著退火溫度的升高而增大。

　　但是,這些研究都沒有涉及退火溫度對亞納米帶寬濾光片光譜特性的影響。在部分空間應用中,由于受到重量和結構的限制,溫控保護不夠充分,溫度波動有時會達到100 ℃,所以研究溫度對濾光片光譜特性的影響是必要的。