基于 Sb2Se3 相变材料的宽带、低损耗、可调透射率光学滤波器的设计与仿真

《IEEE Access》：Design and Simulation of a Broadband, Low-loss, Tunable Transmittance Optical Filter Using Sb2Se3 Phase Change Material

　　我们提出了一种基于三硒化锑（Sb₂Se₃）的透射振幅滤波器，其工作波长约为1064 nm。Sb₂Se₃是一种相变材料（PCM），在红外光谱中吸收率低，各相之间折射率对比大且稳定，并且具有高光学耐久性。现有基于相变材料的近红外滤波器由于吸收率高而导致透射效率低。我们阐述了选择长通边缘滤波器设计的理由，并使用传递矩阵法仿真将其性能与其他平面薄膜设计及类似光学器件进行了比较。在1064 nm处，所提出的五单元晶胞边缘滤波器设计在非晶态下透射率为93.6%，在晶态下为0.2%，对比度为93.4%，半高全宽约为200 nm。该设计在模拟1.5×10?次相变循环后显示出极小的光学退化。我们表明，通过改变每个Sb₂Se₃层的相态，可以将设计的透射振幅从峰值93%逐步调整至0%。每层的厚度可以优化，以在1000–1200 nm范围内提高透射对比度。