Wide Infrared Bandpass Filter

[size=+3]Wide Infrared Bandpass Filter
  O# E, S% N3 c+ L# S6 }' E[ Contents ] [ Index ] [ Home ]
: f( w" s; l# Z4 \( P$ aThis coating is for light at normal incidence on a germanium substrate (index 4). The requirements are:
A. Transmittance  99% for wavelengths 3300-5000 nm
4 f( {: n+ P5 Z$ b! oC. 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.
# a& k; G- C9 r* D
5 c; `' s' L1 E1 o6 e. [ 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:

After optimizing this design, the final performance is:

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.
          Short        Long       Bandpass
    ZnS   83.39                     97.33
    Ge    48.25                     48.60
    ZnS  756.31                    761.47
    Ge   403.51                    412.85
+ x6 U& g+ b4 o2 b- F    ZnS  710.33                    720.06
    Ge   377.93                    382.28
0 _! a. e8 L" G4 S- V3 ]    ZnS  696.05                    705.03
    Ge   370.17                    370.42
8 u' s7 O; S: f6 Y) q6 f% V* s% ?    ZnS  696.91                    709.26
/ Z% }% r3 A' X    Ge   365.05                    358.23
    ZnS  705.00                    718.52
    Ge   361.44                    353.08
$ ^& w2 n7 g# L2 V( n    ZnS  719.03                    724.86
2 U. G# o. e5 x3 T' S/ e    Ge   360.53                    360.01
5 a2 f3 @  z! [; Z4 {( x" ~& S# N    ZnS  751.56                    710.47
1 z. B# ~  P, c0 y0 Q    Ge   328.61                    398.52
# ?/ C4 `; t! p) q8 X/ V    ZnS  369.01      158.71        564.95
4 P5 H, Z; ?6 T! j9 P* u& _+ a2 A- S    Ge               124.38         40.79
    ZnS              260.14        224.72
    Ge                78.55        125.31
    ZnS              149.33        133.58
! E' h! I& I' I. n    Ge               102.25         98.28
  ^8 x7 w" n- T8 R* |, Z    ZnS              235.97        268.21
    Ge               145.53        138.25
0 W/ a0 l0 P9 t5 e5 g6 O    ZnS              279.07        238.01
    Ge               128.80        125.48
    ZnS              196.52        232.65
5 I. E" c! B# O* e0 {    Ge                67.11         68.54
    ZnS              159.26        168.55
    Ge               132.16        150.14
    ZnS              271.50        254.28
    Ge               144.32        125.25
0 x8 ?) h/ P4 _5 h    ZnS              281.93        307.19
; A6 [6 t0 ~1 i/ N4 p5 W1 L    Ge               149.33        165.16
    ZnS              278.65        256.22
    Ge               140.79        133.04
. @3 w+ [4 B8 l* a/ I; X2 v2 H    ZnS              271.93        289.60
    Ge               147.16        147.63
6 @* O$ Z3 R& P% ?    ZnS              276.89        266.04
  x: v0 [, k3 T, P    Ge               138.39        134.34
    ZnS              271.52        265.60
    Ge               152.12        156.86
; B9 p# Y1 i) o* q2 e& W    ZnS              291.92        294.15
! f# _; z9 _! a8 _    Ge               135.69        123.17
8 x" K! w6 U# ~7 K5 H    ZnS              249.93        250.12
7 e- f! }, n( N; i& F% y' X8 y4 O    Ge               166.98        178.96
    ZnS              553.73        528.64