多層膜構造之遠紅外光濾光器的研製

Abstract

本文以氟化鈣(CaF )及鍺(Ge)為光學材料對，設計一以6μm為截通波長之長波通多層 膜濾光片，同時利用電腦模擬，以使濾光片之膜層數減至最少。最後以e-beam將此濾 光片製作出，並對穿透率測量結果作討論。 近年，因防盜、安全等系統的自動化，因此對人體輻射紅外線的偵測亦得普遍。而如 前所言，濾光器和光偵測靈敏度有極密切之關係, 本文之目的即是針對人體輻射的紅 外線設計有效且層數最少之濾光器，以提高偵測的靈敏度。人體放射的紅外線峰值波 長大約是 10μm。可以檢出人體的光學波長是在6.5μm -14μm 間，通常使用6μm截 通(cut-on)之長波通濾波器來濾光。 特徵矩陣(characteristic matrix) 法是分析多層光學薄膜最簡便的方法。本文中將 對此法作一詳細之介紹，並寫成電腦程式。其後我們將決定濾光器的種類，並利用現 有之基本結構作為設計的開始，並在設計過程中，不斷以上述之程式來模擬穿透率光 譜圖，直到找到一有效且層數最少之多層膜結構，將此結構實際製作並測量其穿透率 光譜圖，最後把實驗結果和模擬圖作比較分析。