中远红外超宽波段高反射一维光子晶体薄膜结构设计

红外高反射薄膜是实现超低损耗光学器件、红外隐身等技术的关键基础材料。根据多层光学薄膜的传输矩阵原理,得到一维光子晶体的反射率和透射率表达式,分析推导了一维光子晶体的能带结构。利用传输矩阵原理,以Ge和Si O_(2)为介质材料设计了28层λ/4一维光子晶体结构。随后,利用有限元法计算其光子能带,使用折射率差值更大的Pb Se和Si O_(2),计算出光子晶体的第一、第二禁带分别为2.01×10^(13)~4.11×10^(13)Hz和8.13×10^(14)~1.02×10^(14)Hz。优化后的λ/4一维光子晶体结构层数低至14层,实现了3~5μm和8~14μm的高反射率。