Brevet FR2128478A1 — publié le 19721020

On peut former un filtre interférentiel en disposant deux miroirs semi-transparents parallèlement l'un à l'autre, à une certaine distance. La lumière parvenant à la surface externe de l'un des miroirs crée des ondes stationnai.res entre les miroir.s, pourvu que la distance entre eux un multiple de la moitié de la longueur d'onde de la lumiere qui est transmise par les deux miroirs. Cette disposition forme ainsi un filtre résonnant ayant un certain nombre de pics de transmission pour les longueurs d'ondes ayant ces propriétés. Habituellement, on ne cherche à obtenir que l'un de ces pics ou quelques uns, si bien qu'on doit supprimer les pics restants, habituellement à l'aide d'un second filtre formé par exemple d'une plaque de verre colorée disposée après le filtre interférentiel, sur le trajet de la lumière. Si on veut obtenir une transmission uniquement pour les ondes visibles, on réalise facilement cette suppression des fréquences indésirables. Cependant, si la plage intéressante de longueurs d'ondes se trouve dans l'ultraviolet, il est souvent très difficile de supprimer les longueurs d'ondes indésirables. Un procédé consiste à disposer un certain nombre de filtres d'interférence du type décrit en série, et de donner des distances différentes aux paires de miroirs de manière à supprimer différents pics dans les différents filtres. Cependant, avec un tel dispositif de miroirs parallèles, on obtient toujours des pics de transmission pour des longueurs d'ondes qui sont en résonance dans au moins l'un des filtres et ne sont pas totalement supprimés par les autres, c'est-à-dire aux longueurs d'ondes pour lesquelles la distance entre deux miroirs consécutifs est un multiple pair d'un quart de longueur d'onde, alors qu'aucune telle distance n'est égale à un multiple impair du quart de la longueur d'onde. L'invention concerne un filtre interférentiel formé de deux miroirs parallèles et supprimant les pics indésirables de transmission. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé, qui représente schémati-quement un filtre selon l'invention. 72 07073 2128478 Sur le dessin, la référence 1 désigne deux miroirs ayant une certaine transmission et parallèles l'un à l'autre à une distance d. La lumière parvenant sur l'un des miroirs (le miroir supérieur sur le dessin) crée des ondes stationnaires 5 entre les miroirs, pourvu que la distance d soit un multiple pair de la moitié de la longueur d'onde. La lumière des autres longueurs d'ondes est supprimée et ne passe pas entre les miroirs. Dans le dessin, les symboles ^3 concernent la lumière de longueur d'onde de 2d, d et 2/3 de d. Les ondes 10 stationnaires sont indiquées entre les miroirs, pour ces diverses longueurs d'ondes. Il est évident sur le dessin que toutes les fréquences ayant une demi-longueur d'onde multiple de la distance d sont transmises par le filtre. Il faut aussi noter que le dispositif qu'on vient de décrire est connu. 15 Selon l'invention, on place une couche 2 absorbant la lumière entre les miroirs. Cette couche n'a pas de propriétés de transmission ou de réflexion et est par exemple en chrome. Dans un exemple, la couche est placée à la distance d/2 des miroirs. A ce niveau, les ondes ^ et présentent un ven-20 tre et, comme la couche est absorbante, la lumière à ces longueurs d'ondes est absorbée. La lumière ayant la longueur d'onde d ainsi que la lumière pour laquelle la distance d/2 est un multiple de la longueur d'onde présente cependant un noeud au niveau de la couche absorbante et passe donc par le filtre. 25 On peut aussi réaliser la suppression de la lumière à ces longueurs d'ondes, en théorie, en plaçant les miroirs à la distance d/2 l'un de l'autre. Les calculs théoriques et l'expérience pratique montrent cependant que la largeur de bande des tiges de transmission d'un filtre interférentiel diminue lors-30 que le nombre de ventres entre les miroirs s'élève. Ainsi, il est intéressant d'utiliser une longueur d'onde ayant un nombre élevé de noeuds et de ventres entre/Le filtre. Grâce à l'introduction de la couche absorbante, il est possible de supprimer un nombre arbitraire de longueurs d'ondes, ayant des fréquences 35 inférieures à celles à transmettre ainsi que des fréquences supérieures inférieures au double de la fréquence à transmettre. Sijpar exemple, la couche est placée à la distance d/4 de l'un des miroirs, toutes les longueurs d'ondes représentées sur le 72 07073 2128478 dessin sont supprimées, et seule la longueur d'onde d/2 et un certain nombre de fréquences qui en sont les multiples sont totalement transmises par ]e filtre. La suppression de la lumière aux longueurs d'ondes et es~k cependant incomplète, 5 car la couche ne se trouve pas au milieu d'un ventre de ces ondes. On peut cependant obtenir une suppression complète de la lumière à ces longueurs d'ondes en utilisant une couche à distance d/2 des miroirs comme représenté sur le dessin. Il faut aussi noter sur le dessin qu'un nombre arbitraire de fréquences 10 inférieures peuvent toujours être totalement supprimées par l'introduction d'un nombre suffisant de couches absorbantes entre les miroirs, permettant l'obtention d'une largeur de bande aussi étroite que l'on veut pour la fréquence transmise. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et 15 représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de l'invention, qui est défini dans la revendication annexée. 4 72 07073 2128478 REVENDICATION Filtre interférentiel optique, du type qui comprend deux surfaces parallèles capables de transmettre et de réfléchir la lumière et disposées à une certaine distance l'une de l'autre, qui est un multiple de la moitié de la longueur d'onde transmise, ledit filtre étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins une couche absorbante d*énergie placée entre les surfaces à une distance de celles-ci qui est un multiple de la moitié de la longueur d'onde transmise.