[发明专利] 适用于宽角度入射的全介质消偏分光棱镜及其制备方法 – CN114114703A 全文链接一   全文链接二

 
基本信息
申请号
CN202111507648.4
申请日
20211210
公开(公告)号
CN114114703A
公开(公告)日
20220301
申请(专利权)人
中国科学院光电技术研究所
申请人地址
610209 四川省成都市双流350信箱
发明人
何文彦;孔明东;魏铭;王长军;王强;曾鹏;彭小城 专利类型 发明专利
摘要
本发明公开了一种适用于宽角度入射的全介质消偏分光棱镜及其制备方法,其包含两个等腰直角棱镜及胶合其中的全介质混合材料消偏分光膜。入射光在±5°范围内入射胶合后的棱镜,会被分为两束子光束出射,分别为透射光和反射光,两者光强比为50%:50%,每束出射子光束中s向与p向偏振光的光强差值在入射光光强的±3%以内。全介质混合材料消偏分光膜由具有高、中、低三种折射率的膜材按照一定顺序依次交替镀制而成,其中,中间折射率膜材可能并不存在于现有种类的膜材中。本发明通过混合共溅射方式突破材料折射率范围的限制,极大地增强了基板、入射角和工作波长以及膜层材料的可选性,使本发明所述的消偏棱镜的应用场景更加广泛。
主权项
1.一种适用于宽角度入射的全介质消偏分光棱镜的制备方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:步骤(1)、所述棱镜由两个等角直角棱镜及胶合其中的全介质混合材料消偏分光膜组成;步骤(2)、所述全介质混合材料消偏分光膜由高、中、低三种折射率膜材按照一定顺序交替镀制而成,而中间折射率材料根据膜系设计所需折射率由高、低折射率材料按比例混合共同溅射而成;步骤(3)、所述全介质混合材料消偏分光膜的中间折射率理论值由公式(1)和(2)确定:ΔnGΔn2Δn4…Δn4k=Δn1Δn3…Δn4k+1, (1)其中,k为膜层系数,4k+1表示消偏分光膜总层数,ΔnG表示基板G的偏振分离,Δn1表示第1层材料的偏振分离,Δn2表示第2层材料的偏振分离,Δn3表示第3层材料的偏振分离,Δn4表示第4层材料的偏振分离,Δn4k表示第4k层材料的偏振分离,Δn4k+1表示第4k+1层材料的偏振分离,Δn2Δn4…Δn4k为第2层至第4k层中偶数层材料的偏振分离的乘积,Δn1Δn3…Δn4k+1为第1层至第4k+1层中奇数层材料的偏振分离的乘积,k的取值范围为4‑18,各层材料将是高、中、低折射率材料中的一种。材料的偏振分离Δnj,j代表不同材料H、L、M、G,定义为:基板G折射率表示为nG、高折射率材料H的折射率表示为nH,低折射率材料L的折射率表示为nL,中间折射率材料M的折射率表示为nM;步骤(4)、所述全介质混合材料消偏分光膜的基础膜系结构为:G/x1(a1L b1M c1H d1M)^m1/x2(a2H b2M c2L d2M)^m2/H/x3(a3M b3L c3M d3H)^m3/x4(a4M b4Hc4M d4L)^m4/G,其中,H、L、M及G分别表示为高、低、中间折射率材料及基板,xi(i=1‑4)、ai(i=1‑4)、bi(i=1‑4)、ci(i=1‑4)、di(i=1‑4)、mi(i=1‑4)为膜系结构系数,xi、ai、bi、ci、di为0‑3范围内任意数值,mi为0‑8范围内整数,ai、bi、ci、di的单位为中心波长的四分之一光学厚度,光学厚度=膜厚*折射率,通过计算机模拟计算得到接近设计目标的膜系结构系数;步骤(5)、所述全介质混合材料消偏分光膜在得到接近目标的基础膜系结构后,根据入射、出射介质折射率和入射角宽度匹配信息,用计算机进一步深度优化膜系理论结构,得到最终的膜系结构。

 

 
IPC信息
IPC主分类号
G02B27/28
G 物理

G02 光学

G02B 光学元件、系统或仪器

G02B27/28 用于偏振(立体镜用的入G02B27/26)

 

 
法律状态信息
法律状态公告日
20220301
法律状态
公开 法律状态信息
CN202111507648 20220301 公开 公开

 

 
代理信息
代理机构名称
北京科迪生专利代理有限责任公司 11251
代理人姓名
江亚平