Wide Infrared Bandpass Filter

[size=+3]Wide Infrared Bandpass Filter
[ Contents ] [ Index ] [ Home ]
This coating is for light at normal incidence on a germanium substrate (index 4). The requirements are:
A. Transmittance  99% for wavelengths 3300-5000 nm
# D8 M, e# k, |C. Transmittance Second, starting with a single thin layer, the needle/tunneling method was used to create a 17-layer short-wave pass filter using requirements B and C. The performance is shown below.

9 B5 W+ t4 d3 ~, k) c( p) ?% o Third, experience shows that it is best to place the short-wave pass filter closest to the substrate and then to append the long-wave pass filter. (The needle/tunneling method "discovers" this fact when the brute-force approach is used.) Before optimizing, the performance is:
" M: I2 g: o) t  `* r5 ?3 U
4 R& G- d& J* f7 l After optimizing this design, the final performance is:
2 c7 B3 a$ H2 l. x# e- L8 I8 R5 [
% q$ Q9 E- ^3 F Here are the designs, with the first layer closest to the substrate and thickness given in nm. With a little more work, it may be possible to eliminated some thin layers.
" }9 O, e' w. _# w' p          Short        Long       Bandpass
    ZnS   83.39                     97.33
    Ge    48.25                     48.60
! i4 L8 c2 j! Q9 i# {    ZnS  756.31                    761.47
    Ge   403.51                    412.85
    ZnS  710.33                    720.06
( w8 @% |* u9 E    Ge   377.93                    382.28
    ZnS  696.05                    705.03
    Ge   370.17                    370.42
    ZnS  696.91                    709.26
    Ge   365.05                    358.23
7 O5 F( x4 o7 u; p! i0 P% t    ZnS  705.00                    718.52
    Ge   361.44                    353.08
2 W6 H# ?! {6 s; K2 w  [    ZnS  719.03                    724.86
    Ge   360.53                    360.01
    ZnS  751.56                    710.47
( m1 Z( R4 V' z: E2 s  ?2 |, T4 ~    Ge   328.61                    398.52
! P4 U* ]# e. _) i5 J* s3 E    ZnS  369.01      158.71        564.95
- L' T8 d+ L! V; z) F    Ge               124.38         40.79
    ZnS              260.14        224.72
    Ge                78.55        125.31
1 l4 y# C# L/ e$ d; E& w) l) O5 h    ZnS              149.33        133.58
    Ge               102.25         98.28
$ ]& s5 @  b* t/ B5 _9 E" ]# B; |' N    ZnS              235.97        268.21
    Ge               145.53        138.25
' z/ |" a$ R! s) I6 W* _; _4 r! `    ZnS              279.07        238.01
    Ge               128.80        125.48
0 u: O" a8 e8 t' g    ZnS              196.52        232.65
    Ge                67.11         68.54
    ZnS              159.26        168.55
4 q- x, f8 ~# F: @% S& @6 E    Ge               132.16        150.14
    ZnS              271.50        254.28
    Ge               144.32        125.25
    ZnS              281.93        307.19
, O0 U* h2 F, `, c    Ge               149.33        165.16
    ZnS              278.65        256.22
1 k' _5 \# Y! @    Ge               140.79        133.04
    ZnS              271.93        289.60
    Ge               147.16        147.63
    ZnS              276.89        266.04
    Ge               138.39        134.34
    ZnS              271.52        265.60
    Ge               152.12        156.86
    ZnS              291.92        294.15
, s7 m' O7 N7 {/ E0 g    Ge               135.69        123.17
, |: P  }0 ?- c    ZnS              249.93        250.12
  A# l6 p2 S0 e9 d    Ge               166.98        178.96
" V. S* V9 n- O) `/ M, W! S+ W    ZnS              553.73        528.64