Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2025
Идентификатор DOI: 10.17223/00213411/68/1/9
Ключевые слова: Layered metal-dielectric structure, bandpass filter, the complex permittivity, слоистая металлодиэлектрическая структура, полосно-пропускающий фильтр, комплексная относительная диэлектрическая проницаемость
Аннотация: Исследованы характеристики планарного оптического резонатора из кварцевого стекла, окруженного серебряными зеркалами, при изменении их толщины. Измерены амплитудно-частотные характеристики 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, от подложки и от свободного пространства четырьмя слоями из серебра (Ag). Толщины слоев Ag и SiO2 определялись по заданным параметрам полосы пропускания фильтров синтезом одномерных моделей с использованием электродинамического анализа. При этом учитывались 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. Проведены систематические исследования фильтров с центральной частотой полосы пропускания 300 ТГц (длина волны 1 мкм) и относительной ее шириной 2-20%, содержащих от 3 до 6 резонаторов. Высокие характеристики разработанных фильтров показывают перспективность их использования в оптических устройствах. The characteristics of a planar optical resonator made of quartz glass surrounded by silver mirrors were studied as their thickness varied. The frequency responses of bandpass filters were measured on planar structures obtained by vacuum deposition on quartz glass (SiO2) substrates of three quartz layers, which are half-wavelength resonators separated by four silver (Ag) layers from each other, from the substrate, and from free space. The thicknesses of the Ag and SiO2 layers were determined based on the specified parameters of the filter passband by synthesizing one-dimensional models using electrodynamic analysis. The experimental frequency dependences of the real and imaginary parts of the complex permittivity of silver were taken into account. The measured frequency responses of the manufactured prototypes of red, green, and purple filters are in good agreement with the characteristics obtained during synthesis. Systematic studies of filters with a central bandwidth frequency of 300 THz (wavelength of 1 µm) and a relative width of 2-20%, containing from 3 to 6 resonators, have been carried out. The high performance of the developed filters shows the prospects of their use in optical devices.
Журнал: Известия вузов. Физика
Выпуск журнала: Т. 68, № 1
Номера страниц: 76-89
ISSN журнала: 00213411
Место издания: Томск
Издатель: Национальный исследовательский Томский государственный университет