基于實(shí)際使用中的需求，使用磁控濺射的方法，在50 G 窄帶光學(xué)膜的基礎(chǔ)上，通過使用擋板遮擋，在玻璃上鍍制不同厚度的膜層，在不同物理位置實(shí)現(xiàn)中心波長漸變的50 G 窄帶光學(xué)膜。
光學(xué)薄膜是現(xiàn)代光學(xué)器件的重要組成部分，它通過在各種光學(xué)材料的表面鍍上一層和多層膜，利用光的干涉效應(yīng)改變透射光或反射光的偏振、相位及能量。
光學(xué)薄膜器件廣泛地應(yīng)用于光通信網(wǎng)絡(luò)中，隨著信息時代的到來、國際互聯(lián)網(wǎng)和各種信息業(yè)務(wù)迅速發(fā)展，尤其是視頻和語音等多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展，對光纖通信網(wǎng)絡(luò)帶寬和容量的需求越來越高，對光學(xué)薄膜的設(shè)計和工藝也提出越來越高的要求。
窄帶光學(xué)膜廣泛應(yīng)用于光通訊DWDM，以及光纖干路中的檢測監(jiān)控，設(shè)計和工藝相對比較成熟。但是，目前的光學(xué)薄膜多基于在基底上均勻鍍制膜層，整個基底上的各個部分的光學(xué)性能幾乎一致，很少見在同一基底上同時鍍制不同光譜性能薄膜的研究和報道。
隨著光通訊的發(fā)展，通訊干路中包含的信息容量以及光頻道越來越多，如果使用普通的光學(xué)薄膜， 需要每個通道使用一個光學(xué)薄膜以及配套的光學(xué)器件， 但是波長漸變膜只需要一套器件就可以實(shí)現(xiàn)在干路中同時檢測多達(dá)40 個頻道的光信號，節(jié)省了大量的空間以及器件。
波長漸變膜是指薄膜通帶的中心波長從中心向邊緣逐漸變大，基于普通的50 G 窄帶，通過膜層厚度的空間漸變來實(shí)現(xiàn)中心波長的空間變化。一般使用具有固定輪廓的掩模板，基片靠近掩模板并相對于掩模板旋轉(zhuǎn)，基片不同半徑處相對于濺射源的張角不同，得到不同的平均沉積速率。
本文介紹了波長漸變膜的設(shè)計方法和光學(xué)性能，使用自制的掩模板和掩模板切換裝置，在磁控濺射機(jī)內(nèi)鍍制波長漸變膜的工藝過程并分析結(jié)果。
1、波長漸變膜的設(shè)計和光學(xué)性能
根據(jù)使用需求，波長漸變膜需要包含40 個通道，每個通道的光譜性能要求如表1：
表1 波長漸變膜各通道的光學(xué)性能
其光譜曲線示意圖如圖1 所示(僅標(biāo)出其中的幾個通道作為示例)。
圖1 波長漸變膜不同頻道的光譜性能
波長漸變膜在基片半徑方向的結(jié)構(gòu)如圖2所示：
圖2 波長漸變膜在基片半徑方向的結(jié)構(gòu)
本文在雙面拋光的玻璃上鍍膜，一面為波長漸變膜，另一面為增透膜。增透膜反射率<-38 dB，因增透膜工藝已經(jīng)很成熟，且多見于報道，本文不作詳述。
本文使用基于Matlab 編程的TFO 設(shè)計軟件，參考50 G 窄帶的設(shè)計，以玻璃為基底，使用SiO2和Ta2O5/Nb2O5 為高低折射率材料，圖3 是一個設(shè)計實(shí)例：
圖3 用于波長漸變膜的50G 窄帶膜系設(shè)計
用該設(shè)計模擬的薄膜光譜性能如圖4 所示。
圖4 50 G 窄帶設(shè)計的模擬光譜曲線
2、結(jié)論
介紹了波長漸變膜的光學(xué)性能和設(shè)計方法，鍍膜工藝，測量方法。使用自行設(shè)計的掩模板和掩模板切換裝置，在高真空環(huán)境下鍍制了波長漸變膜。測量結(jié)果表明，這種技術(shù)制備的波長漸變膜符合設(shè)計要求，能滿足市場需求。
