[发明专利]一种可见光深截止的激光矩形滤光片及设计方法

权利要求书

1.一种可见光深截止的激光矩形滤光片设计方法，其特征在于，所述设计方法包括如下步骤：

确定所述滤光片的基本结构；其中，所述滤光片由两个基底胶合而成，其中第一基底外表面具有长波通截止滤光薄膜，第二基底外表面具有短波通截止滤光薄膜，所述第一基底和所述第二基底之间用于胶合的内表面均具有窄带通滤光薄膜；

选定所述滤光片的参考波长λ₀，选择膜系结构中使用的基底材料Sub、高折射率材料H和低折射率材料L；

将所述第一基底外表面的所述长波通截止滤光薄膜的第一初始膜系结构，按照下式进行设计：

Sub|α_A(1H 1L)^m_Aβ_AH|Air

其中，α_A和β_A分别代表所述第一初始膜系结构每层膜的光学厚度系数，m_A为基本周期(1H 1L)的周期数，单位光学厚度为λ₀/4；

设定波长范围λ₀±20nm的透过率为最大值，对所述第一初始膜系结构进行优化，优化后的第一膜系结构为：

Sub|x₁H x₂L x₃Hα_ALα_A(1H 1L)^(m_A-3)x₄H x₅L x₆H|Air

其中，x₁～x₆为优化后所述第一膜系结构薄膜的光学厚度系数；

通过选择不同的周期数m_A，调整所述长波通截止滤光薄膜在入射光λ＜λ₀区域截止带的截止深度；

将所述第一基底和所述第二基底之间用于胶合的内表面的所述窄带通滤光薄膜的第二初始膜系结构，按照下式进行设计：

Sub|(1H 1L)^5 2H(1L 1H)^5 1L(1H 1L)^5 6H(1L 1H)^5 1L(1H1L)^6 2H(1L 1H)^60.5L|Air

其中，单位光学厚度为λ₀/4；

将所述第二基底外表面的所述短波通截止滤光薄膜的第三初始膜系结构，按照下式进行设计：

Sub|α_BLα_BHα_BLα_B(1H 1L)^m_Bα_BHβ_BL|Air

其中，α_B和β_B分别代表所述第三初始膜系结构每层膜的光学厚度系数，m_B为基本周期(1H 1L)的循环次数，单位光学厚度为λ₀/4；

设定波长范围λ₀±20nm的透过率为最大值，对所述第三初始膜系结构进行优化，优化后的第三膜系结构为：

Sub|y₁L y₂H y₃Lα_B(1H 1L)^(m_B-1)α_BH y₄L y₅H y₆L|Air

其中，y₁～y₆为优化后所述第三膜系结构薄膜的光学厚度系数；

通过选择不同的周期数m_B，调整所述短波通截止滤光薄膜在入射光λ＞λ₀区域截止带的截止深度；

将所述第一基底和所述第二基底的内表面胶合在一起，获得完整的可见光深截止的激光矩形滤光片。

2.如权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述基底材料为熔融石英或玻璃；所述高折射率材料为Ta₂O₅或TiO₂；所述低折射率材料为SiO₂。

3.如权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述参考波长λ₀为532nm。