Оптический фильтр Советский патент 1979 года по МПК G02B5/22 

t

Изобретение относится к онтическнм устройствам, предназначенным для избирательного пропускания светового потока с разной длиной волны, и может использоваться в различных оптических приборах.

Известен оптический фильтр, вьпюлненный в виде пластины из однородного по составу материала 1, (2). Такие фильтры пропускаю излучение в определенном для каждого материала интервале длин волн.

Наиболее близким к предлагаемому является фильтр, выполненный в виде плоскопараллельиой пластины из полупроводникового кристалла 3.

У всех этих фильтров полоса пропускания пластины, выполненной из однородного мате жала, является строго 4 ксированной и определяется физическими свовствакш зтого мате{жала.

Цель изобретения - .создание оптического 4Ашьтра с управляе1 « й полосой пропускания.

Это достигается тем, что оптический фильтр выполнен из пластины варизонного полупроводннка, т.е. полупроводника, в котором ширтна

запретной зоны изменяется вдоль полупроводниковой пластины.

При зтом полоса пропускания различных участков пластины также будет различной, так как фундаментальный край поглощения определяется шириной запретной зоны. Таким образом, полоса Пропускания различных участков фнльтра будет различна.

На фиг.1 нзображена конструкция предлагаемого фильтра; на фиг.2 - изменение ихирины запретной зоны по поверхности оптического фильтра (например, лилейное); на фиг.З - край полосы пропускания, соответствующий участкам А, В и С фильтра.

Фильтр состоит из плрскопараллельной пластины 1 с различными участками 2-4. Пластина выполнена нз варизонного полупроводника, в котором изменение 5 ширины запретной зоны с плоскостью пластины составляет угол а, прюпорциональный заданной крутизне края полосы пропускания.

Рассматривают два основных варианта работы предлагаелюго фильтра. Вариант Т. Поперечный размер пучка света много меньше размера фильтра . В этом случае при перемещенго пучка света по поверхности фильтра полоса пропускания фильтра будет изменяться, так как свет буде проходить через участки фильтра с разными Eg. Для получения резкого края полосы и Зжеличения диапазона сдвига края поглощения угол а между вектором градиента Ej и поверхностью пластины выбирают а - 0. Вариант II. Поперечньш размер пу ка света соизмерим с размером фильтра. В этом случае вся поверхность фильтра освещена светом и при этом в зависимости от угла а между градиентом ширины запретной зоны и плоскостью фильтра форма края (размьггае Д h ) папосы пропускания будет различной. Для а « 0° размытие края макси мально, и при а 90 оно мяиимально. В общем случае размытие края полосы определяется соотношением л h f L coso. где X - координата по поверхности фильтра L диаметр освещенной части фильтра. Таким образом, оптический фильтр из варизонного полупроводника позволяет получать управляемую полосу пропускания светового потока. Формула изобретения Ошшеский фильтр, выполненный в виде плоскопараллельной пластины из полупроводникового кристалла, отличающийся тем, что, с целью управления полосой пропускания фильтра, полупроводниковым кристаллом служит варизонный полупроводник, градиенты ширины запретной зоны которого составляют с плоскостью пластины угол, пропорцион ьный заданной крутизне края полосы пропускания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобританни № 1000903, кл. Q 21, 1962. 2.Борисевич Н. А. и дц. Инфракрасные фильтры, Минск, 1971, гл. 3. 3.Воронкова В. М. н др. Оптические материалы для инфракрасной техники, Наука, М., 1965.