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CN105738996A - 探测器滤波窗口 - Google Patents

探测器滤波窗口 Download PDF

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CN105738996A
CN105738996A CN201610315953.6A CN201610315953A CN105738996A CN 105738996 A CN105738996 A CN 105738996A CN 201610315953 A CN201610315953 A CN 201610315953A CN 105738996 A CN105738996 A CN 105738996A
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CN
China
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layer
film
refractive index
dioxide film
filter window
Prior art date
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Pending
Application number
CN201610315953.6A
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English (en)
Inventor
李上宾
刘倍源
徐正元
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University of Science and Technology of China USTC
Original Assignee
University of Science and Technology of China USTC
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/201—Filters in the form of arrays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/207—Filters comprising semiconducting materials

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

本发明公开了一种探测器滤波窗口，包括：由多层膜结构构成的具有带通特性的滤波窗口，所述多层膜结构由上向下的顺序依此为：单层二氧化硅膜、第一层薄膜组，单层高折射率介质、第二层薄膜组以及硅基底；其中，所述第一层薄膜组与第二层薄膜组均为多层二氧化硅膜和二氧化钛膜交叠组成。该方案省去了需要增加的滤光片，在硅基的生长制备中，在其表面镀上几种不同折射率的薄膜，达到滤光片的效果；这样设计不仅大大节省了成本，还减小了系统的复杂性。

Description

探测器滤波窗口
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种探测器滤波窗口。
背景技术
增透膜，或是减反射膜，可以增加特定需求波长段的光的透过率。广泛应用与生活中的光学器件中。
然而，现阶段的硅基光电探测器基本都是在接收端前增加独立的滤光片达到接收特定波长范围的光的目的，从而导致成本较高与系统复杂的缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种探测器滤波窗口，不仅大大节省了成本，还减小了系统的复杂性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种探测器滤波窗口，包括：由多层膜结构构成的具有带通特性的滤波窗口，所述多层膜结构由上向下的顺序依此为：单层二氧化硅膜、第一层薄膜组，单层高折射率介质、第二层薄膜组以及硅基底；其中，所述第一层薄膜组与第二层薄膜组均为多层二氧化硅膜和二氧化钛膜交叠组成。
所述第一层薄膜组中的二氧化硅膜和二氧化钛膜均为10层；
二氧化硅膜的厚度均为160nm，每一二氧化硅膜折射率均为1.52；
二氧化钛薄膜厚度均为55nm，每一二氧化钛的折射率均为2.52。
所述第二层薄膜组中的二氧化硅膜和二氧化钛膜均为10层；
二氧化硅薄膜的厚度均为140nm，每一二氧化硅膜折射率均为1.52；
二氧化钛薄膜厚度均为26nm，每一二氧化钛的折射率均为2.52。
所述单层二氧化硅膜的厚度为80nm。
所述单层高折射率介质的厚度为51nm，折射率为2.61。
所述硅基底的折射率为3.42。
所述多层膜结构在可见光范围内的通带为430nm到470nm。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，省去了需要增加的滤光片，在硅基的生长制备中，在其表面镀上几种不同折射率的薄膜，达到滤光片的效果；这样设计不仅大大节省了成本，还减小了系统的复杂性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的探测器滤波窗口的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的探测器滤波窗口在入射角为0°时的透射率仿真图；
图3为本发明实施例提供的探测器滤波窗口在入射角为10°时的透射率仿真图；
图4为本发明实施例提供的探测器滤波窗口在入射角为15°时的透射率仿真图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明实施例提供一种探测器滤波窗口，具体为由多层膜结构构成的具有带通特性的滤波窗口。如图1所示，所述多层膜结构由上向下的顺序依此为：单层二氧化硅膜、第一层薄膜组，单层高折射率介质、第二层薄膜组以及硅基底；其中，所述第一层薄膜组与第二层薄膜组均为多层二氧化硅膜和二氧化钛膜交叠组成。
优选的，所述第一层薄膜组中的二氧化硅膜和二氧化钛膜均为10层；
二氧化硅膜的厚度均为160nm，每一二氧化硅膜折射率均为1.52；
二氧化钛薄膜厚度均为55nm，每一二氧化钛的折射率均为2.52。
优选的，所述第二层薄膜组中的二氧化硅膜和二氧化钛膜均为10层；
二氧化硅薄膜的厚度均为140nm，每一二氧化硅膜折射率均为1.52；
二氧化钛薄膜厚度均为26nm，每一二氧化钛的折射率均为2.52。
优选的，所述单层二氧化硅膜的厚度为80nm。
优选的，所述单层高折射率介质的厚度为51nm，折射率为2.61。
优选的，所述硅基底的折射率为3.42。
优选的，所述多层膜结构在可见光范围内的通带为430nm到470nm。
本发明实施例提供的滤波窗口入射光的入射角要求在15°以内；设计要求在430nm到470nm之间透射率大于80％，在通带外的透射率小于10％。
如图2所示为垂直入射时的透射率仿真图；可以看到在通带尽管透射率图像的震荡幅度很大，但整体满足80％的透射率需求；在阻带的透射率很低，远小于10％；在可见光范围内(380nm-780nm)只有通带透射率高，而在300nm左右的紫外附近和1000nm以上的红外都有比较高的透射率的波段。
如图3所示为入射角为10°时的透射率仿真图；图4为入射角为15°时的透射率仿真图；可以看出，随着入射角的变化，透射率曲线整体上向左平移，曲线形状变化不大。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种探测器滤波窗口，其特征在于，包括：由多层膜结构构成的具有带通特性的滤波窗口，所述多层膜结构由上向下的顺序依此为：单层二氧化硅膜、第一层薄膜组，单层高折射率介质、第二层薄膜组以及硅基底；其中，所述第一层薄膜组与第二层薄膜组均为多层二氧化硅膜和二氧化钛膜交叠组成。
2.根据权利要求1所述的一种探测器滤波窗口，其特征在于，所述第一层薄膜组中的二氧化硅膜和二氧化钛膜均为10层；
二氧化硅膜的厚度均为160nm，每一二氧化硅膜折射率均为1.52；
二氧化钛薄膜厚度均为55nm，每一二氧化钛的折射率均为2.52。
3.根据权利要求1所述的一种探测器滤波窗口，其特征在于，所述第二层薄膜组中的二氧化硅膜和二氧化钛膜均为10层；
二氧化硅薄膜的厚度均为140nm，每一二氧化硅膜折射率均为1.52；
二氧化钛薄膜厚度均为26nm，每一二氧化钛的折射率均为2.52。
4.根据权利要求1所述的一种探测器滤波窗口，其特征在于，所述单层二氧化硅膜的厚度为80nm。
5.根据权利要求1所述的一种探测器滤波窗口，其特征在于，所述单层高折射率介质的厚度为51nm，折射率为2.61。
6.根据权利要求1所述的一种探测器滤波窗口，其特征在于，所述硅基底的折射率为3.42。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种探测器滤波窗口，其特征在于，所述多层膜结构在可见光范围内的通带为430nm到470nm。
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