Субмиллиметровый фильтр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 6614 09) 2 В 5/2 БРЕТЕНИ ОПИСАНИАВТОРСКОМУ ЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Браверман Н.Р. и др. Полосовыесеточные фильтры для длиноволновойИК-области. - Препринт ИКИ АН СССР,1975, Пр - 223,. с. 1-12,ЯпСсопй Я.Е., Кеепе д. - Арр 1.ОрФ., 1980, ч. 19, В 2, р. 127-198.(54)(57) СУБМИЛЛИМЕТРОВЦИ ФИЛЬТР,состоящий из чередующихся параллельно расположенных диэлектрических слоев материалов, прозрачных в рабочейспектральной области .с показателемпреломления и и двумерных металлических сеток, развернутых в плоскости,перпендикулярной направлению распроИзобретение относится к фильтрам,предназначенным для работы в субмиллиметровой области спектра (200 -1000 мкм) и может быть использованов астрономических спектральных приборах.Известен фильтр для далекой инфра.красной и субмиллиметровой областей,состоящий из двумерной металлическойиндуктивной сетки с периодическирасположенными отверстиями, с коэффициентом резонансного пропускания,равным 80-95 Х, на длине волны Яр= шя, где я - период расположеннйя отверстий, ш - коэффициент, зависящий от формы отверстийстранения излучения, на угол, равный 15-20 , при этом диэлектрические слои, граничащие с воздухом, выполнены четвертьволновыми по оптической толщине, о т л и ч а ю щ и й с.я тем, что, с целью увеличения коэффициента пропускания в полосе длин волн (0,12-0,45), где Э, - длина волны центра полосы пропускания,повышения контрастности при одновременном увеличении крутизны спектральной характеристики, двумерные металлические сетки выполнены идентичными и индуктивными с максимумом резонансного пропускания на длине волны ,1 Р/и, причем оптическая толщина диэлектрических слоев, расположенных между сетками, выбрана равной (2 К+ + 1)1, /4 - (К + 1)1/2, где КО, 1, 2,1 еейНедостатками этого Фильтра являют 1 ВиаВ ся высокое остаточное пропускание (10-20 Х) в коротковолновой области спектра и, следовательно, низкая Ж контрастность, а также малая крутиз- ОЭ на спектральной характеристики.Крувай тизна характеристики а = 1/13 р,з 4 вЬ в . 1 р,р 0,13 см, где абсолютная величина разности частот Й - 1 рхарактеризует спектральную ширину гра- ,Ь ницы по уровню пропускания, равного 90 и 10 7.,Наиболее близким по технической сущности является субмиллиметровый фильтр, состоящий из чередующихся параллельно. расположенных диэлектри 3 ,116661 ческих слоев с показателем преломления п и двумерных металлических сеток, развернутых в плоскости перпендикулярной направлению распростра 5 нения излучения на,угол, равный 15 20 , при этом диэлектрические слои, граничащие с воздухом, выполнены четвертьволновыми по оптической толщинео 10Недостатками этого Фильтра являются высокое пропускание в длинно- волновой области спектра и, следовательно, низкая контрастность и малая крутизна спектральной характеристи ки. С коротковолновой стороны крутизна характеристики ц - 0,23 см.Цель изобретения - увеличение коэффициента пропускания в полосе длин волн (0,12-0,45) 1,где 1 - длина20 волны центра полосы пропускания,повышение контрастности при одновременном увеличении крутизны спектральной характеристики.2 сЦель достигается тем, что в субмиллиметровом фильтре двумерные металлические сетки выполнены идентичными и индуктивными с максимумом резонансного пропускания на длине волны Я /и, причем оптическая толщи на диэлектрических слоев, расположенных между сетками, выбрана равной (2 К+1)9 /4 - (К + 1)Э /2, где К =На фиг.1 изображен фильтр, состоя"35 щий из четырех индуктивных сеток 1, структуры которых развернуты в плоскости сеток друг относительно друга на 15-20 (не показано), внутренних слоев 2 и слоев 3, граничащих 40 с воздухом; на Фиг. 2 приведены спектральные зависимости коэффициентов пропускания Фильтров с возможным их выполнением из четырех сетокс крестообразными (кривые 4 - 7) 45 и круглыми (кривая 8) отверстиями,Указанные кривые соответствуют Фильтрам, оптическая толщина внутренних диэлектрических слоев которых равна соответственно (2,0-2,42,4)1/4 - кривая 4; (1,4-3,0 3,6)1/4 - кривые 5 и 6 и (3,2 - 5,0-6,8)Я/4 - кривые 7 и 8.Оптическая толщина внешних слоев выбрана четвертьволновой, что обес-печивает уменьшение коэффициента от ражения в полосе пропускания Фильтров. Характеристики Фильтров не зависят от того с какой стороны падает излучение. В качестве диэлектри" ческих слоев выбраны пленки полиэти лена, прозрачные в субмиллиметровой области спектра, с показателем преломления и = 1,5, Сетки изготавливались гальваническим способом из меди на полированной стеклянной пластине, имеющей изображение сетки, сделанное Фотолитографическим способом. Для защиты от коррозии сетки покрывались слоем палладия, Толщина сеточных полотен составляет 20 мин. Толщина диэлектрических слоев выбирается таким образом, чтобы обеспечить увеличение коэффициента пропускания на длине волны Ъ и подавить излучение вне полосы пропускания. В Фильтрах, характеристики которых показаны на фиг.2,интегральный коэффициент пропускания с коротковолновой стороны составляет около 1 7. Уменьшение Фонового пропускания достигается за счет увеличения числа сеток в фильтре, В зависимости от расстояния между сетками фильтры обеспечивают получение коэффициента пропускания, равного 90 Х, в полосе длин волн (0,12-0,45)1/4,причем крутизна характеристики больше 0,5 см.Фильтры имеют высокую механическую прочность и стабильность спектральной характеристики при охлаждении до криогенных температур.1166614УУУРедактор Л.ПисьманТехред И,Моргентал Корректор С.ШекмарЗаказ 4721 тираж 514 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101