摘要：空间光谱成像技术的发展使得探测器阵列与分光元件的集成成为一种趋势,长线阵拼接集成滤光片是空间多光谱成像仪实现焦平面集成分光的关键器件,在我国空间多光谱成像光学系统中需求明显。设计了4通道短中波红外长线阵拼接集成滤光片,采用离子束辅助轰击的电子枪蒸发方法制备了各通道窄带滤光片,利用专门研制的工装探索了拼接工艺,研制出了短中波红外长线阵拼接集成滤光片。测试结果表明:集成滤光片各通道平均透射率达到90%,最小带宽为230 nm (中心波长为4.95μm),光谱性能与设计结果吻合,满足性能指标要求。最小拼缝宽度仅为10μm,拼缝不平行误差为1μm,集成滤光片设计结构和拼接强度能够耐受抗振性试验。该集成滤光片已经在空间光学遥感仪器上成功应用。

摘要：对一种具有抗静电反红外且在可见及近红外高透过的滤光片进行了研究。采用诱导滤光片的设计理论讨论了膜层厚度及薄膜常数对滤光片透射率及反射区的影响规律,采用离子束辅助沉积方式和磁控溅射的方式对设计膜系进行了制备工艺研究,重点讨论了不同工艺条件下金属层的薄膜常数的变化规律及其对滤光片性能的影响。最终设计的滤光片在750~850 nm谱段具有高达90%以上的透过率、2 500 nm以后谱段反射率高达90%,表面电阻小于300Ω,该滤光片具有很好的抗静电及反红外性能。

摘要：由于弱调制光栅可以等效为平面波导,本文从平面波导的本征方程出发,导出垂直入射时弱调制光栅共振位置的表达式。分别以单层、双层膜系导模共振光栅结构为例,研究了光栅层厚度、周期、占空比对共振波长的影响。结合光学薄膜理论设计出一种窄带导模共振负滤光片。由于导模共振对入射波参数和光栅参数都极为敏感,具有窄带效应,用来制作窄带负滤波片非常可行。

摘要：红外相机和监控系统在日夜成像时使用日夜滤光片代替红外截止滤光片,以保证白天成像无色差,同时晚上能成黑白像。本文采用Essential Macleod软件设计新型双通道日夜滤光片光谱。光谱中440~640 nm的平均透射率大于90%,650~1100 nm波段截止,红外截止区域在940 nm存在带通,其平均透过率小于20%,带宽小于40 nm。采用离子束辅助电子束蒸发的方法,通过优化工艺参数、减小膜层误差,制备得到满足设计要求的K9玻璃基底双通道日夜滤光片。

摘要：为了研究准确性和效率更高的膜层光学薄膜参数测量方法,对优化膜系结构和改进制备工艺都有重要的指导作用。论文在研究传统测量方法基础上,将包络线法与全光谱拟合反演法相结合,提出了一种新型的光学薄膜参数测量方法。该方法将采用包络线法计算的单层膜光学薄膜参数近似值作为参考,设置全光谱拟合反演法优化搜索的上下限,结合适当的评价函数构建计算物理模型,并选用综合优化算法求解获得待测膜系各膜层的光学薄膜参数。最后设计Ti O2、Si O2单层膜和膜系为:G|0.5HLHL0.5H|A(H-Ti O2,L-Si O2)的多层膜进行测量验证,并分析了该测量方法的效率、准确度、稳定性等。

摘要：本文设计了中心波长为1315 nm的反射型和透射型导模共振滤光片,并利用严格耦合波法分析了其光谱特性。首先设计了中心波长1315 nm单层反射型导模共振滤光片,但由于覆盖层和基底层的折射率不匹配,使得远离中心波长处的反射率偏高,引入减反射层设计后,中心波长两侧的反射率明显降低。其次设计了中心波长1315 nm的透射型导模共振滤光片,分析了光栅层厚度对中心波长位置的影响。用严格耦合波法计算表明,设计的反射型和透射型导模共振滤光片具有优良的光谱性能。

摘要：基于导模共振效应设计了几种多通道窄带滤光片,并利用严格耦合波法分析其光谱特性。在设计的单层滤光片的基础上增加第一层高折射率缓冲层,当厚度为523.8 nm和689.2 nm时,得到双通道和三通道的反射峰,在此基础上增加第二层厚度为768 nm的低折射率缓冲层,得到四通道的反射峰。另外,通过调节单层滤光片的入射角度得到对称的双通道反射峰。

摘要：为了研究准确性更高的复杂多层膜光学参数测量方法,测量实际镀制红外带通滤光片的光学参数,对红外滤光片研制过程的设计优化与工艺的改进具有重要的指导作用。首先,在研究传统薄膜光学参数光谱测量方法的基础上,提出了包-全法,并研究了该方法的基本思想、物理模型以及优化算法;其次,设计制备了2 000~8 000 nm谱段内膜料单层膜和高透射率、宽截止中波带通红外滤光片,通过对比测量单层膜光学参数反演计算光谱与实测光谱的差异,验证了包-全法测量膜料单层膜光学参数的准确度及有效性,依据测量结果确定了膜料色散关系,甄别了膜层工艺的优劣;最后,采用包-全法与全光谱拟合反演法对红外滤光片的光学参数作了对比测量验证。结果证明:该方法能够准确测量红外滤光片的光学参数,测量结果可用于指导修正设计与工艺之间的匹配性,进而研制了性能更好的红外滤光片。

摘要：随着空间光谱成像技术的发展,集成滤光片会成为未来空间光谱成像系统实现焦平面集成分光的关键器件。简介了光谱成像和集成滤光片技术,对拼接式集成滤光片进行了研制。分析了四通道红外拼接集成滤光片的设计、制备和测试,研制出长波红外拼接式集成滤光片,测试结果显示最小带宽达到402 nm(中心波长8.2μm),透射率均超过83%,最小拼缝宽度10μm,拼缝平行度达到2μm,通过了空间环境模拟试验考核,满足空间环境使用要求。

摘要：研究测量速度更快、准确性更高的光学薄膜参数测量方法，快速准确测量各膜层的光学薄膜参数，对于高性能、高精度光学薄膜优化设计和工艺制备改进都具有指导作用。论文在分析光学薄膜参数测量方法研究必要性的基础上，介绍了目前发展的光学薄膜参数测量方法，并对各种测量方法的测量范围、精度、稳定性作了分析，综合比较了各种测量方法的优缺点和适用性，对不同类型的薄膜系统给出了最佳的光学薄膜参数测量方法。最后对光学薄膜参数测量方法的发展作了展望。