带通滤光片膜堆公式

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。

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。

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。

光学薄膜技术复习提纲闭卷考试 120分钟考试时间：17周周三下午3:00---5:00（12月30号）题型：选择题（10*2）填空题（10题24分）判断题（10题）简答题（4题24分）综合题（2题22分,计算1题，论述1题）考试内容包含课本与课件，简答和综合题包含作业和例题一、判断题1. 光束斜入射到膜堆时，S －偏振光的反射率总是比p －偏振光的反射率高（正确）2. 对称膜系可以完全等效单层膜（错误，仅在通带中有类似特性）3. 对于吸收介质，只要引入复折射率，进行复数运算，那么就可以完全使用无吸收时的公式（正确）4. 膜层的特征矩阵有两种表达方式：导纳矩阵和菲涅尔系数矩阵（错误）5. 简单周期性多层膜，在其透射带内R<<1（错误）6. 在斜入射情况下，带通滤光片S －偏振光的带宽比p －偏振光的带宽为大（正确）7. 在包含吸收介质时，光在正反两个入射方向上的透过率是一样的（正确）8. 发生全反射时，光的能量将不进入第二介质（错误）9. 斜入射时，银反射膜的偏振效应比铝反射膜大（Al ：0.64-i 5.50，Ag ：0.050-i 2.87）（错误，因为银的折射率远小于铝）10. 高反射介质膜的截止深度是指在截止波长处的反射率（错误，是指截止带中心处的反射率）第一章 薄膜光学特性计算基础1、 干涉原理：同频率光波的复振幅矢量叠加。

2、 产生干涉的条件：频率相同、振动方向一致、位相相同或位相差恒定。

3、 薄膜干涉原理 ：层状物质的平行界面对光的多次反射和折射，导致同频率光波的多光束干涉叠加。

4、 光学薄膜：薄到可以产生干涉现象的膜层、膜堆或膜系。

5、 麦克斯韦方程组：(1) -(2) (3)0(4)D H j tB E tD ρB ∂∇⨯=+∂∂∇⨯=∂∇∙=∇∙= 6、 物质方程：D E B H j E εμσ=⎧⎪=⎨⎪=⎩7、 光学导纳：00r H N Y K E εμμ==⨯ 8、 菲涅尔系数：菲涅尔系数就是界面上的振幅反射系数和振幅透射系数。

二、证明：1.光学厚度为入M2的膜层，在其中心波长处为虚设层。

2.证明：在边界处E与H的切向分量连续。

3.试证明所谓的薄膜系统的不变性：即当薄膜系统的所有折射率都乘以一个相同的常数，或用它们的倒数替代时，膜系的反射率和透过率没有任何变化。

三、设计问题：1.分析并设计一个应用于太阳能集热器的膜系，注意阳光的色温为5800K,黑体辐射为750Ko（查找资料获得阳光辐射曲线和照体辐射曲线，利用TFCalc设计膜系）。

2.计算一个简单周期规整膜系A|（LH）6 7 8|S的截止波长位置、带宽、截止深度及其在截止波长处的反射率（H:T6 n=2.3； L:SiO2, n=1.45； A:空气，S:K9）。

3.设计一款宽带高反射膜，H:T I O2, n=2.3： L:S I O2, n=1.45,需要考虑那些主要问题？4.设计一个覆盖可见光波段的宽带全介质高反射膜，叙述其设计思想与设计步骤。

5.设计一个可见光区的减反射膜，要求如下：波长区间400〜700nm,平均反射率＜0.4%,最人反射率＜0.6%。

10•请设计棱镜分色系统所需要的所有膜系6 设计一个可见光区的高反射膜，要求如下：波长区间400〜700nm,平均反射率＞99%,最小反射率＞98%。

7 在空气中自然光入射到金属材料铝和银时，用TFCale软件分析两种材料反射光偏振效应最大值出现的角度与数值的步骤。

（入=500nm, Al： 0.64-/5.50, Ag： 0.050-/2.87）8 请设计CCD使用的IR-CUT膜系9.请设计冷光镜11.设计投影机用X棱镜中的两个膜系12.设计泰曼干涉仪的金属（A1）分光镜（光源为He-Ne激光），要求到达接收平面的干涉图对比度最好。

13.试在玻璃基底（n=1.52）上设计一诱导透射滤光片，中心波长为500nin,要求峰值透过率大于70%,在400mii〜1500nm的波长范围内背景透过率小于0.1%,整个多层膜与合适的吸收玻璃胶合。