根据气体探测系统灵敏度的要求, 基于甲烷气体红外吸收光谱特性, 结合工艺经验确定了滤波器的技术指标.采用“拆分技术”对气体滤波器进行膜系结构设计, 降低了膜层产生的应力.通过电子束加热蒸发沉积薄膜, 根据测试结果逆向分析, 优化工艺参数.所研制的滤波器在7.669 μm波长处峰值透过率达到85.14%, 通带半宽度为59 nm, 覆盖了甲烷气体吸收区域, 截止区达到了OD3, 很好地抑制了背景噪声.
光学薄膜 窄带滤波器 拆分技术 气体泄漏 探测与识别 灵敏度 Optical thin film Narrow-band filter Splitting technique Gas leaks Detection and recognition Sensitivity 光子学报
2017, 46(10): 1023003
1 中国科学院 安徽光学精密研究所, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
为了有效提高星载激光雷达后继光学系统中滤波器组件结构热保温性能, 保证其核心部件F-P标准具利用材料的热光特性进行中心波长调谐的精度, 对滤波器组件进行了初步热结构设计。利用有限元软件Ansys Workbench对滤波器组件初始结构进行稳态热分析, 确定加热功率范围, 再对热结构中的关键参数进行基于灵敏度分析的多目标优化, 并确定各参数的最优值。优化分析结果表明: 标准具达到稳态设计工作温度48℃时, 加热功率为705 W, 节省功率消耗113％, 标准具表面节点最大温差由原来的0253℃减少为005℃, 满足设计技术指标要求。
窄带滤波器 F-P标准具 稳态热分析 灵敏度分析 参数优化 narrow band filter F-P etalon steady-state thermal analysis sensitivity analysis parameter optimization
1 山西大学光电研究所 量子光学与光量子器件国家重点实验室,山西 太原 030006
2 山西大学 极端光学协同创新中心,山西 太原 030006
本文报道了一种可用于原子存储实验的窄带Fabry-Perot滤波器。该滤波器由一块两面镀高反射膜的标准具和控温系统组成,通过控制标准具温度来改变滤波器的共振透射频率。理论计算了标准具两个表面的不平行度对滤波器共振透射特性的影响,结果表明滤波器共振透射率随着不平行度的增大而减小,同时透射光强分布会出现形变。实验测得滤波器的自由光谱区1.85 GHz,透射带宽59 MHz,共振透射率29％,10小时内透射功率波动小于5％。
窄带滤波器 标准具 不平行度 共振透射率 narrow-band filter etalon non-parallelism resonate transmissivity
1 西南交通大学信息光子与通信研究中心, 四川 成都 610031
2 苏州大学现代光学技术研究所, 江苏 苏州 215006
基于双节金属绝缘体金属（MIM）结构，设计了一种表面等离子体（SPs）型窄带光学滤波器。该滤波器有两块金属夹层，两夹层之间由一块金属薄膜分隔的两节绝缘介质层组成；每节绝缘介质层包含结构一致的4个周期，每个周期由一个高折射率绝缘介质和一个低折射率绝缘介质构成。光波进入到该波导结构同时激发出不同谐振波长下的长程表面等离子体（LRSPs）和短程表面等离子体（SRSPs），形成多个透射峰。在整个双节绝缘介质层中间处插入一块金属薄膜，不仅增大金属薄膜两端光波的耦合距离、压缩透射峰的3 dB信道带宽，而且能实现LRSPs/SRSPs共振波长的蓝移（红移），使特定波长处两者的透射峰发生重合，形成具有高对比度的窄带透射峰。有限时域差分法研究表明：在1.3 μm波长处获得3 dB信道带宽为9.2 nm的窄带透射峰，其峰谷对比度为37.2 dB；进一步将金属薄膜宽度增加到55 nm，3 dB信道带宽可降至7.2 nm，峰谷对比度升至40.1 dB，获得了良好的窄带滤波性能。
表面光学 窄带滤波器 金属绝缘体金属型波导 表面等离子体 光学学报
2013, 33(11): 1123003
赵冬梅 1,2,3,4,*周庆莉 1,2,3,4李磊 1,2,3,4施宇蕾 1,2,3,4张存林 1,2,3,4
1 太赫兹光电子学省部共建教育部重点实验室
2 北京市太赫兹波谱与成像重点实验室
3 中关村开放实验室
4 首都师范大学物理系，北京 100048
提出了一种基于FDTD模拟的亚波长阵列结构的太赫兹波段可调窄带滤波器，其结构尺寸由16m 至160m可调，因此可以实现滤波频率在2.5 THz~20 THz大范围内的调节，最小带宽达到0.04THz，实现了非常好的 窄带滤波效应。此外，这种人工复合结构还可以通过改变其与太赫兹偏振夹角的方式改变太赫兹波偏振态，同时实现窄带滤 波和偏振两种调制。该结构比以往结构更简单，便于实现和操作。因此在太赫兹成像系统中使用这种结构，可以有效提高系统 的分辨率，对于今后的太赫兹成像研究具有重要的意义。
太赫兹 窄带滤波器 偏振 Terahertz narrowband filter polarization FDTD FDTD
连云港师范高等专科学校 物理与电子工程系，江苏 连云港 222006
文章提出准周期一维光子晶体的概念，把一维时域有限差分方法用于一维二元准周期光子晶体构成镜像耦合结构的窄带滤波特性设计研究。数值结果表明，用此结构能实现窄带滤波。进一步研究表明，要实现同一波长的滤波，在其他条件不变时，耦合层的折射率越大，则镜像耦合层厚度越小；在耦合层介质一定时，耦合层厚度决定窄带的位置与带宽；在其他条件一定时，入射角大小决定窄带的位置，入射角度越大，窄带位置越向短波方向移动。
一维光子晶体 时域有限差分法 镜像耦合 窄带滤波器 one-dimensional photonic crystal the finite difference time domain method mirror symmetry coupling narrowband filter
1 南昌大学 物理系, 南昌 330031
2 南昌航空大学 无损检测技术教育部重点实验室，南昌 330063
讨论了利用GaAs/AlxGa1－xAs多量子阱构成的一维光子晶体实现窄带滤波的原理.研究了外加电场下GaAs/AlxGa1－xAs多量子阱的激子吸收所导致的反常色散行为.研究发现,在反常色散材料的共振频率附近,存在一个较强色散且吸收很小的区域,该区域内的色散可以在PCs的带隙中产生一个窄的通频带,其对应的最大透过率约为0.73,全固态滤光器的带宽约为4.9 nm，并可利用外加电场进行调谐，这将为设计一种全新的固态滤波器提供指导.
多量子阱 光子晶体 窄带滤波器 Multiple quantum wells Photonic crystal Narrow band filter
宜春学院 物理科学与工程技术学院，江西 宜春336000
文章在衰减全反射原理的基础上提出一种新的滤波器制作方法。衰减全反射结构对其被激发出的高阶导模具有很强的波长选择性，利用这一特性以及有机聚合物的电光特性，制备出了一种具有全新结构的可调谐滤波器。和其他可调谐滤波器相比，该滤波器具有插入损耗低、制备简单、成本低廉以及稳定性高等优点。通过进一步优化参数，可以得到带宽为0.4 nm的可调窄带滤波器。
光学器件 窄带滤波器 衰减全反射 极化聚合物 optical device narrowband filter ATR polarized polymer
将模拟退火遗传算法应用于3-skip-1滤波器膜系的优化设计中, 并在多腔后叠加补偿膜层来减小通带的波纹。通过一系列的遗传操作,优化出的膜系各项指标均满足分插复用3-skip-1 100 GHz滤波器的要求。
光通信 光学薄膜 薄膜窄带滤波器 优化设计
中国科学技术大学,物理系,安徽,合肥,230026
本文从原理和实验两方面提出了一种明显提高相位测距分辨率的方法.应用差频模拟锁相环(APLL)专用集成电路KD080H,作者设计制作出一种环路噪声带宽小于1Hz的晶体分频APLL,并成功用于相位检测频率1.5kHz的相位测距系统.实验表明,在光电信号频率为15MHz,晶体滤波器带宽500Hz,所得信号信噪比仅为40dB的条件下,测距分辨率可优于0.5mm,比应用中心频率1.5kHz带宽50Hz的有源滤波器测距系统的分辨率提高约7倍.该方法还具有结构简单,成本低,使用方便等优点.
相位测距 模拟锁相环(APLL) 晶体分频APLL 窄带滤波器 飞行时间(TOF)
