基于等效层理论的薄膜滤光片中心波长消偏振膜系设计

作者:俞侃;包佳祺 刊名:光学精密工程 上传者:武旭

【摘要】针对薄膜滤光片倾斜入射时产生的偏振光中心波长分离现象和偏振相关损耗,本文利用等效层理论设计了倾斜入射下中心波长消偏振的100GHz信道间隔滤光片膜系结构,实现了薄膜滤光片的角度和波长调谐。首先通过相位关系分析,计算了滤光片间隔层的消偏振等效折射率,实现了不同偏振光中心波长的对准。然后,根据等效层理论,设计三层对称膜层结构实现了对间隔层中心波长消偏振等效折射率的替换。与原有的五层规整低偏振薄膜滤光片相比,本文提出的膜系结构更为简单,对消偏振等效折射率的替换更为精确。仿真和实验结果表明:该膜系结构的薄膜滤光片能实现0~20°倾斜入射的偏振光中心波长对准,偏振光波长偏离度小于0.03nm,波长调谐范围能达到35nm。

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第 24卷 第 1期 2016年 1月 光学 精密工程 Optics and Precision Engineering Vo1.24 No.1 Jan.2016 文章编号 1004—924X(2016)01—0045—05 基于等效层理论的薄膜滤光片 中心波长消偏振膜 系设计 俞 侃 ,包佳祺 (文华学院 信息科学与技术学部,湖北 武汉 430074) 摘要 :针对 薄膜滤光片倾斜入射时产生的偏振光 中心波长分离现象和偏振相关损耗 ,本文利用等效层理论设计 了倾 斜入 射下 中心波长消偏振的 100 GHz信道间隔滤光片膜系结构 ,实现 了薄膜滤光 片的角度和波长 调谐 。首先通过相 位关系 分析 ,计算 了滤光片 间隔层的消偏振等效折射率 ,实现 了不 同偏振光 中心波长 的对准 。然后 ,根据 等效层理 论 ,设计 三层 对称膜层结构实现了对 间隔层 中心波长 消偏振等效折射率 的替换 。与原有 的五层规整低偏振 薄膜滤光 片相 比,本文 提 出的膜系结构更为简单 ,对消偏振等效折射率的替换更为精确 。仿真和实验结果表 明 :该膜系结构的薄膜滤光片 能实现 O~20。倾斜入射的偏振光中心波长对准 ,偏振光波长偏离度小于 0.03 nm,波长调谐范 围能达到 35 nm。 关 键 词 :薄膜 滤光 片;消偏振 膜 系;等效膜层 ;倾斜入射 ;中心波长 中图分类号 :0484.1 文献标识码 :A doi:10.3788/OPE.20162401.0045 Design of thin film filter central wavelength dep0larizati0n stack based on equivalent layers theory YU Kan 。BA0 Jia—qi (Department of Information Science and Technology,Wenhua College,Wuhan 430074,China) *C0rr s 0 g author,E-mail:dunyiyu@bust.edu.cn Abstract: W hen a thin—film filter is used in oblique incidence, the central wavelengths of the polarization light will be separated obviously,and it will cause serious polarization dependent loss. Therefore,this paper designs a 100 GH z channel spacing stack to depolarize in the central wavelength based on the equivalent layer theory and tO realize the angle and wavelength tunes of the thin film filter. Firstly, the depolarization equivalent refractive index in the space layer of the filter was calculated by a phase analysis and to complement the alignment of the different polarization lights. Based o

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