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《应力变化对多层薄膜窄带滤光片透射光谱的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第12卷第4期光学精密工程Vol.12No.42004年8月OpticsandPrecisionEngineeringAug.2004文章编号1004924X(2004)04039305应力变化对多层薄膜窄带滤光片透射光谱的影响王成,张贵彦,肖孟超,马莹,钱龙生(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033)摘要:利用薄膜应力公式和弹性力学的小挠度弯曲理论分析了在应力变化情况下,多层薄膜应变与膜厚变化的关系,并建立其数学模型,提出多层薄膜各层厚度变化的不均匀
2、性理论。利用这个模型在应力减小200MPa条件下对138层4腔的100GHz滤光片光谱进行了模拟,与设计值比较发现中心波长增加了0.562nm;0.5dB处的带宽比设计值减小0.124nm;25dB处的带宽比设计值减小0.01nm;谱线矩形化变差;插损也有明显的增加。说明了应力变化引起的光学薄膜厚度变化的不均匀性是引起这种窄带干涉滤光片光谱退化的主要原因之一。实验结果为100GHz的窄带滤光片热处理后中心波长增加0.325nm;0.5dB处带宽减少0.01nm;20dB处带宽增加0.014nm;插损增加,谱线通带变形严重,纹波增大,光
3、谱退化了。实验结果与理论分析一致。关键词:光学薄膜;光谱退化;窄带滤光片;应力中图分类号:O484.4文献标识码:AInfluencesofstresschangesontransmissioncharacteristicsofmultilayerthinfilmnarrowbandpassfiltersWANGCheng,ZHANGuiyan,XIAOMengchao,MAYing,QIANGLongsheng(ChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,Ch
4、ineseAcademyofSciences,Changchun130033,China)Abstract:Onthebaseoffilmstressformulaandmicrobendingprincipleofelasticity,therelationbetweenmultilayerfilmstrainandfilmthicknesswasanalyzed.Amathematicmodelwasestablished,andanewtheorythatthicknessofmultilayerfilmchangesdisu
5、niformwasbroughtforward.Byusingthismodel,thespectrumof100GHzfilterwith138layersand4cavitieswassimulatedwhenthestressdecreasedby200MPa.Comparedwiththedesignedvalue,itwasfoundthatcentralwavelengthincreasedby0.562nm,bandwidthdecreasedby0.124nmat0.5dBand0.01nmat25dB,rectang
6、ularspectrumdeformed,andinsertlossincreasedapparently.Thesedemonstratedthatunevenfilmthicknesscausedbystresschangewasthemainreasonthatcausedspectrumofnarrowbandinterferencefiltertodegrade.Experimentalresultswerethatcentralwavelengthof100GHznarrowbandfilterincreasedby0
7、.325nmafterheattreatment,bandwidthdecreasedby0.01nmat0.5dBand0.014nmat20dB,insertlossincreased,spectrumofpassbanddeformedbadly,andrippleenlarged.Theexperimentalresultconformstothetheoryanalysis.Keywords:optics;thinfilm;spectrumcurvedegradation;narrowbandpassfilter;stre
8、ss收稿日期:20040223;修订日期:20040516.基金项目:国家863计划资助项目(2001AA312100);中国科学院光电科技集团项目(KGCX2405)394光学精密工程
