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宽带反射膜和诱导透射滤光片的优化设计与性能分析

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随着国民经济的腾飞以及各种高科技设备的飞速发展，光学薄膜被越来越广泛地应用在光学器件、光电器件以及光通信器件上。本文主要针对宽带高反膜和诱导透射滤光片进行设计并分析其光学特性。
　　宽带反射膜在宇宙物理、生命科学、同步辐射、原子结构、纳米器件、大气物理、空间通讯、光刻技术、激光医疗设备、定位及监控系统、武器系统等领域有着极其重要的应用。目前宽带反射膜存在着材料的折射率有限、反射带宽和反射率不能满足需要、制备过程中薄膜的厚度和折射率难以精确控制等重要的问题。为了满足光学元件对宽光谱反射的要求，采用多个膜堆结构展宽反射带以及其他设计方法，使用TFCalc优化设计膜系，对膜系结构参数进行不断地改进和调整，设计了带宽为115～220nm、220～400nm、400～900nm，900～2000nm和450～14000nm入射角分别为0°和60°的多个反射膜并且对其性能进行了分析。结果表明：所设计的反射膜的反射率在超宽光谱的范围内均达到了很高的水平；周期结构膜系与级数递增膜系相比，可以用更少的膜层数设计出更高的反射率；介质膜受入射角度的影响大，金属膜受入射角度的影响小。为了满足带通滤光片对宽带截止的要求，采用诱导透射的方法设计了中心波长为550nm的诱导透射滤光片，峰值透射率为74.8％，半宽度为3.5nm，结果表明，所设计的诱导透射滤光片具有很好的性能；入射角的增大影响带通滤光片的使用效果，使用时入射角应该不超过10°。

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