中波红外双色滤光片：组合F-P膜系设计与优化

本文主要探讨了基于组合Fabry-Perot (F-P) 膜系的中波红外双色滤光片设计方法。传统的双色滤光片设计技术，包括自动优化设计、缓冲层和组合膜系设计、加厚间隔层的F-P膜系、双峰结构F-P膜系的多次重复以及分形结构设计，虽然各有优势，但在满足特定通道带宽和通道间距要求时可能会遇到挑战，尤其是在工艺实施性和设计灵活性上存在局限。 文章提出了一种创新的设计策略，即通过目标光谱拟合优化两个具有增透带的F-P膜系，这种方法成功地解决了在保持宽通道带宽（9%）和大通道间距的同时，实现双色滤光片设计的问题。这种设计方法特别适用于中波红外波段，通过使用有限的38层薄膜，可以精确控制两个通道中心波长的位置，使其可以在1.4至5.0的范围内调整，同时确保通带边缘的陡度小于2.0%，从而展现出良好的波形特性。 双色滤光片的关键特性在于其通带宽度和中心波长位置的可控性，这对于许多应用，如红外成像、遥感和光纤通信等领域具有重要意义。通过采用Ge（锗）和SiO（二氧化硅）这两种常用的光学材料，设计出的膜系结构在实际制造上具有很高的可行性，这使得该设计方法不仅理论上有价值，而且在实际生产中也具备实用性。 因此，这篇文章的主要贡献在于提供了一种高效且灵活的双色滤光片设计方法，结合了F-P膜系的优势，特别是对于那些对带宽和通道间距有特殊需求的红外应用。这对于推动光学设计和薄膜技术的发展具有重要的实践意义。