不同控制电压下FP滤波器的透射谱

      作为一种新型的可调谐红外滤波器，该滤波器具有亚波长光栅，可替代以前的可调谐法布里-珀罗（FP）滤波器中的分布式布拉格反射器（DBR）。FP谐振器由一对平行反射器和中间的空气间隙组成。在200纳米Si3N4膜载体上均匀排列的100纳米厚的铝制离散共振子构成了反射器，该膜载体在制造后自由竖立。时域有限差分(FDTD)分析用于优化亚波长结构的尺寸。这些样品的孔径为2毫米。它们通过静电进行机械调谐，调谐电压高达80V，表现出具有高峰值透射率的FP滤波器的典型特征。与分布式布拉格反射器相比，这些结构的制造更省力，因为与在DBR反射器的情况下具有较高厚度的多层相比，反射器仅使用两个薄层，引入设备的机械应力更少，平面性得到加强，反射器的粗糙度也因此减少。它为具有直径高达10毫米的大孔径的可调谐滤波器开辟了道路。

典型应用场景：

• 高光谱成像
• 红外线光谱分析
• 测定物质的浓度

a) 翘曲度<7 nm; 粗糙度Ra<0.44 nm

b) 翘曲度: <20 nm; 粗糙度Ra < 3 nm

具有纳米结构表面的反射器（a）和DBR反射器（b）的表面轮廓
 

带有纳米结构反射器的FP滤波器的规格

 

参数	数值	单位
自由光谱范围	3.0-3.7	μm
选择性(FWHM)	100	nm
透射率	57-90	%
对比度	50:1-100:1