全介质三波长消偏振平板型分光膜的设计

作者:王文梁;熊胜明;张云洞 刊名:强激光与粒子束 上传者:唐明军

【摘要】利用Needle合成法与Conjugate graduate精炼法,并基于Thelen和Costich的理论选择初始膜系的材料和结构,设计了532,633和1315 nm三波长消偏振平板型分光膜。结果表明,此膜系在(532±10),(633±10)和(1315±10)nm范围内的偏振分离都非常小。对于532,633和1315 nm 3个波长位置的消偏振要求,入射角的合理变化范围可以是45±2°。

全文阅读

 第 19 卷  第 4 期 强 激 光 与 粒 子 束 Vol. 19 ,No. 4   2007 年 4 月 HIGH POWER LASER AND PARTICL E BEAMS Apr. ,2007   文章编号 :   100124322(2007) 040629204 全介质三波长消偏振平板型分光膜的设计3王文梁1 ,2 ,  熊胜明1 ,  张云洞1 ( 1. 中国科学院 光电技术研究所, 成都 610209;   2. 中国科学院 研究生院, 北京 100039)   摘  要 : 利用 Needle 合成法与 Conjugate graduate 精炼法 ,并基于 Thelen 和 Costich 的理论选择初始膜系的材料和结构 ,设计了 532 ,633 和 1 315 nm 三波长消偏振平板型分光膜。结果表明 ,此膜系在(532 ±10) , (633 ± 10)和(1 315 ± 10) nm 范围内的偏振分离都非常小。对于 532 ,633 和 1 315 nm 3 个波长位置的消偏振 要求 ,入射角的合理变化范围可以是 45 ± 2°。   关键词 :  全介质 ;  三波长 ;  消偏振 ;  平板型分光膜   中图分类号 :  O484     文献标识码 :  A   分光膜是光学仪器中的基本元件 ,有着广泛的应用。分光膜一般有两种结构 :平板型和胶合棱镜型 ,入射角是 45°。当分光膜用于光线倾斜入射时 ,不可避免地会产生偏振效应。可以利用偏振反应来设计偏振分光膜[1] ,但在许多实际应用的场合里又希望能够消除偏振效应。设计与制造消偏振分光膜需要解决材料固有的偏振分离的基本属性。理想的消偏振分光膜 ,应该在一个较大的波长范围内 ,使 S 偏振光和 P 偏振光具有相同的反射率和透射率特性 ,使入射角具有一个合理的范围 ,而且没有吸收。金属材料相对于全介质材料 ,具有比较小的偏振效应。因此 ,采用包括金属层的多层膜设计能在较大的波长范围内使 S 偏振光和 P 偏振光具有近似相同的特性[225] ,但存在金属材料的强烈吸收。为解决薄膜的消偏振问题 ,曾经有过大量的研究工作。 Baumeister[6]和 Costich[7]是比较早考虑消偏振理论的 ,但在工作波长和实际能找到的折射率材料范围内 ,未能得到期望的解。1976 年 ,Thelen[8]的理论显示了采用 3 种或 4 种材料的组合 ,有可能得到满足要求的解。然而 ,他提出的消偏振分光膜的工作波长范围是非常有限的。此后 ,有很多致力于采用全介质材料来设计消偏振分光膜的报道[9221] 。近些年 ,很多采用优化设计的数值方法都取得了比较好的结果[18221] 。以上的设计 ,大部 分都是理论性的结果 ,并且工作波长和入射角的范围都非常有限。本论文利用 Needle 合成法与 Conjugate graduate精炼法 ,并基于 Thelen和Costich的理论选择初始膜系的材料和结构 ,设计并分析了532 ,633和 1 315 nm 三波长消偏振平板型分光膜。 1  消偏振分光膜设计   本文设计的消偏振分光膜 ,要求 S 偏振光和 P 偏振光在 532 ,633 和 1 315 nm 3 个波长位置附近具有相同的反射率特性 ,且分光比为 R ∶T = 50 ∶ 50。由于工作波长范围的跨度非常大 ,材料的色散会对光谱特性有非常明显的影响 ,往往采用优化设计的数值方法解决。本文对于分布在从可见光范围到红外范围的 3 个波长及附近位置的消偏振设计 ,是利用

参考文献

引证文献

问答

我要提问