Оптические полосно-пропускающие фильтры третьего порядка на структурах из чередующихся слоев кварца и серебра

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Разработаны конструкции оптических полосно-пропускающих фильтров на планарных структурах, полученных вакуумным напылением на подложки из кварцевого стекла (SiO2) трех слоев также из кварца, являющихся полуволновыми резонаторами, разделенными друг от друга, свободного пространства и подложки четырьмя слоями из серебра (Ag). Толщины слоев Ag и SiO2 определялись по заданным параметрам полосы пропускания фильтров параметрическим синтезом одномерных моделей с использованием электродинамического анализа. При этом использовались экспериментальные частотные зависимости действительной и мнимой частей комплексной диэлектрической проницаемости серебра. Измеренные амплитудно-частотные характеристики изготовленных опытных образцов фильтров красного, зеленого и фиолетового цветов хорошо согласуются с характеристиками, полученными при синтезе.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Б. А. Беляев

Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева; Сибирский федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: belyaev@iph.krasn.ru
Россия, Красноярск; Красноярск

В. В. Тюрнев

Институт физики им. Л.В. Киренского ФИЦ КНЦ Сибирского отделения Российской академии наук

Email: belyaev@iph.krasn.ru
Россия, Красноярск

Г. В. Скоморохов

Сибирский федеральный университет; Институт физики им. Л.В. Киренского ФИЦ КНЦ Сибирского отделения Российской академии наук

Email: belyaev@iph.krasn.ru
Россия, Красноярск; Красноярск

С. М. Жарков

Сибирский федеральный университет; Институт физики им. Л.В. Киренского ФИЦ КНЦ Сибирского отделения Российской академии наук

Email: belyaev@iph.krasn.ru
Россия, Красноярск; Красноярск

А. М. Сержантов

Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева; Сибирский федеральный университет

Email: belyaev@iph.krasn.ru
Россия, Красноярск; Красноярск

Д. А. Шабанов

Сибирский федеральный университет; Институт физики им. Л.В. Киренского ФИЦ КНЦ Сибирского отделения Российской академии наук

Email: belyaev@iph.krasn.ru
Россия, Красноярск; Красноярск

Список литературы

  1. Macleod H.A. Thin-Film Optical Filters. Boca Raton: CRC Press, 2010. 772 p.
  2. Беляев Б.А., Тюрнев В.В., Шабанов В.Ф. Полосно-пропускающие фильтры на одномерных фотонно-кристаллических структурах // ДАН. 2014. Т. 454. № 6. С. 651–656. https://doi.org/10.7868/S0869565214060097
  3. Li J. // Optics Commun. 2010. V. 283. P. 2647–2650. http://dx.doi.org/10.1016/j.optcom.2010.02.046
  4. Беляев Б.А., Тюрнев В.В., Шабанов В.Ф. // ДАН. 2014. Т. 456. № 4. С. 413–416. https://doi.org/10.7868/S0869565214160105
  5. Belyaev B.A., Tyurnev V.V., Shabanov V.F. // Optics Letters. 2014. V. 39. No 12. P. 3512–3515. http://dx.doi.org/10.1364/OL.39.003512
  6. Беляев Б.А., Лексиков Ан.А, Тюрнев В.В., Шабанов Д.А. Исследование композита: металлические наночастицы в диэлектрической матрице и многослойных полосно-пропускающих фильтров на его основе // ДАН. 2021. Т. 497. С. 5–11. https://doi.org/10.31857/S2686740021020024
  7. Li Z., Butun S., Aydin K. // ACS Photonics. 2015. V. 2. P. 183–189. http://dx.doi.org/10.1021/ph500410u
  8. Jen Y.J., Lin M.J. Coatings. 2018. No. 8. V. 231. P. 1–8. http://dx.doi.org/10.3390/coatings8070231
  9. Shen W., Sun X., Zhang Y., Luo Z., Liu X., Gu P. // Optics Communications. 2009. V. 282. P. 242–246. https://doi.org/10.1016/j.optcom.2008.09.080
  10. Гупта К., Гардж Р., Чадха Р. Машинное проектирование СВЧ-устройств. М.: Радио и связь, 1987. 432 с.
  11. Babar S., Weaver J.H. // Appl. Opt. 2015. V. 54. No 3. P. 477–481. http://dx.doi.org/10.1364/AO.54.000477
  12. Belyaev B.A., Tyurnev V.V. Ural Radio Engineering Journal. 2023. V. 7. No 4. P. 457–469. https://doi.org/10.15826/urej.2023.7.4.006
  13. Borah R., Ninakanti R., Bals S., Verbruggen S.W. Scientific Reports. 2022. No. 12. V. 15738. P. 1–19. https://doi.org/10.1038/s41598-022-20117-7

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Частотные зависимости действительной εʹ и мнимой εʺ частей диэлектрической проницаемости серебра. Точки – результаты измерений [11], штриховые линии – интерполяции кубическими сплайнами. На вставке показана частотная зависимость добротности серебра.

Скачать (206KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Конструкция фильтра третьего порядка и АЧХ трех фильтров, настроенных по ширине полосы пропускания на красный, зеленый и фиолетовый цвета видимого спектра частот (прямые потери – линии, потери на отражение – точки).

Скачать (376KB)
Метаданные
4. Рис. 3. АЧХ опытных образцов фильтров третьего порядка (точки) и АЧХ их одномерных моделей, настроенных на полосы пропускания опытных образцов по уровню –3 дБ от уровня минимальных потерь (линии). На вставках: а – фотографии опытных образцов, снятые на просвет, б – фотография поперечного среза двухслойной структуры Ag–SiO2.

Скачать (451KB)
Метаданные

Примечание

Представлено академиком РАН В.Ф. Шабановым 31.01.2024 г.


© Российская академия наук, 2024