紅外消偏振分光器件制造技術

本實用新型專利技術涉及一種紅外消偏振分光器件。本實用新型專利技術的目的在于提供一種能有效降低膜系設計的難度、減少膜系層數和厚度，便于設計、容易制備的紅外消偏振分光器件，它包括入射鏡片、出射鏡片以及夾合在入射鏡片和出射鏡片之間的紅外消偏振分光膜；所述紅外消偏振分光膜是由高折射率材料和低折射率材料兩者依次交替貼合而成的多層分光膜，所述高折射率材料為半導體材料Si或金屬材料Ge，所述低折射率材料的折射率低于上述高折射率材料的折射率。本實用新型專利技術的優點在于：選用了Si或Ge這類折射率更高的材料，其同低折射率材料更大的折射率差異能有效降低膜系設計的難度、減少膜系層數和即厚度，便于設計、容易制備、生產成本明顯降低。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種紅外消偏振分光器件。?
技術介紹
消偏振分光棱鏡是探測技術中的重要元件之一。當光線斜入射時，由于薄膜每一個分界面處電場和磁場的切向分量連續，使得薄膜對偏振光P分量和S分量表現出不同的有效折射率，膜層不可避免地會產生偏振效應，尤其在膠合棱鏡中更加明顯。該偏振效應在許多光學系統中廣泛應用，可以利用該效應制成偏振分束器等光學偏振器件；但同時在很多實際應用中，這種偏振效應是有害的。?目前業內常通過多種介質材料的組合來制備消偏振分光棱鏡，并且設計出來的膜系結構層數多且為非規整結構，給產品的鍍膜制備工作帶來了較大的考驗；而且隨著中心波長的增加，特別是對于紅外波長消偏振分光棱鏡，其要求的膜層總厚度更是直接影響到批量生產的效率和成品率。?
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種能有效降低膜系設計的難度、減少膜系層數和厚度，便于設計、容易制備的紅外消偏振分光器件。?本技術的目的通過如下技術方案實現：一種紅外消偏振分光器件，它包括入射鏡片、出射鏡片以及夾合在入射鏡片和出射鏡片之間的紅外消偏振分光膜；所述紅外消偏振分光膜是由高折射率材料和低折射率材料兩者依次交替貼合而成的多層分光膜，所述高折射率材料為半導體材料Si或金屬材料Ge，所述高折射率材料為半導體材料Si或金屬材料Ge，所述低折射率材料的折射率低于上述高折射率材料的折射率。?所述低折射率材料為SiO2、MgF2、Al2O3材料；?所述紅外消偏振分光膜由高折射率材料和低折射率材料依次交替蒸鍍在入射鏡片或出射鏡片的一面層上，蒸鍍有紅外消偏振分光膜的入射鏡片或出射鏡片再通過光學膠水或光膠技術與出射鏡片或入射鏡片粘合。?較之現有技術而言，本技術的優點在于：選用了Si或Ge這類折射率更高的材料，其同低折射率材料更大的折射率差異能有效降低膜系設計的難度、減少膜系層數和即厚度，便于設計、容易制備、生產成本明顯降低。?附圖說明圖1為本技術的膜系結構示意圖，其中附圖中的放大圖標中的紅外消偏振分光膜2為若干層高折射率材料和低折射率材料依次交替貼合而成。?圖2為本技術一種實施例的光譜設計圖。?圖3是本技術實施例的光路圖。?標號說明：1-入射鏡片，2-紅外消偏振分光膜，3-出射鏡片。?具體實施方式下面結合說明書附圖和實施例對本
技術實現思路
進行詳細說明：?如圖1所示為本技術提供的一種紅外消偏振分光器件，它包括入射鏡片1、出射鏡片3以及夾合在入射鏡片1和出射鏡片3之間的紅外消偏振分光膜2；所述紅外消偏振分光膜2是由高折射率材料和低折射率材料兩者依次交替貼合而成的多層分光膜，所述高折射率材料為半導體材料Si或金屬材料Ge，所述低折射率材料的折射率低于上述高折射率材料的折射率。?上述高折射率材料和低折射率材料一般就都選用在紅外波段內吸收小、透過率高的材料。?所述低折射率材料為介質材料SiO2、MgF2、Al2O3。?所述入射鏡片1和出射鏡片3均為直角棱鏡片，所述紅外消偏振分光膜2貼合在兩塊直角棱鏡片的斜面之間。?所述入射鏡片1和出射鏡片3均為45度等腰直角棱鏡片。?所述入射鏡片1和出射鏡片3的材料為同質的玻璃材料。?所述紅外消偏振分光膜2由高折射率材料和低折射率材料依次交替蒸鍍在入射鏡片1或出射鏡片3的一面層上，蒸鍍有紅外消偏振分光膜2的入射鏡片1或出射鏡片3再通過光學膠水或光膠技術與出射鏡片3或入射鏡片1粘合。?實施例1?本實施例的紅外消偏振分光棱鏡的技術指標為：?本實施例中，紅外消偏振分光棱鏡的入射鏡片1和出射鏡片3的介質材料為FS石英玻璃或K9玻璃，尺寸為20*20的兩個45度等腰直角棱鏡。?本實施例中選用的紅外消偏振分光棱鏡的光譜指標為：?Tp＝Ts＝50+/-5％@1550＝/-20nm，Rs＝Rp＝50+/-5％@1550＝/-20nm,如圖3所示，入射光相對入射鏡片1的直角棱鏡斜面呈45度角(既垂直棱鏡一直角面)對玻璃介質入射。?根據技術指標，取標準的1/4入射光波長光學厚度的膜層堆棧作為初始膜系：?Glass/(HL)^aH/Glass?其中Glass-玻璃介質；H-1/4入射光光波長的光學厚度高折射率膜層，本實施例中該膜層材料為Si；L-1/4入射光光波長的光學厚度低折射率膜層，本實施例中該膜層材料為SiO2；a-周期數，本實施例取5；參考波長為1550nm。該初始膜系設計無法完全滿足本實施例的技術要求，因此將初始膜系輸入光學薄膜分析與設計軟件TFCalc(或Macleod等)進行優化計算，得到優化后的膜系結構為：?Glass/0.45H0.9L0.45H0.88L0.84H4.0L0.81H0.66L0.46H0.87L0.54H/Glass?如圖2所示，優化后的膜系設計能滿足技術指標要求。本實施例中紅外消偏振分光膜2的總膜層層數為11層，總膜層厚度為2400nm。而如果采用普通介質材料，比如TiO2(Si和TiO2都是紅外線吸收小且透過率高的材料，但是Si的折射率為3.4，明顯高于TiO2的2.2)，則能夠滿足技術指標的總膜層層數可能超過20層，總膜厚可能超過5000nm。?同樣的，本技術中，用金屬材料Ge來替換上述高折射率材料Si也可達到上述相同效果。?需要說明的是，本技術中入射鏡片1和出射鏡片3的介質材料不僅限于實施例中所舉出的兩種光學玻璃。?本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種紅外消偏振分光器件，其特征在于：它包括入射鏡片(1)、出射鏡片(3)以及夾合在入射鏡片(1)和出射鏡片(3)之間的紅外消偏振分光膜(2)；所述紅外消偏振分光膜(2)是由高折射率材料和低折射率材料兩者依次交替貼合而成的多層分光膜，所述高折射率材料為半導體材料Si或金屬材料Ge，所述低折射率材料的折射率低于上述高折射率材料的折射率；?所述低折射率材料為SiO2、MgF2、Al2O3材料；?所述紅外消偏振分光膜(2)由高折射率材料和低折射率材料依次交替蒸鍍在入射鏡片(1)或出射鏡片(3)的一面層上，蒸鍍有紅外消偏振分光膜(2)的入射鏡片(1)或出射鏡片(3)再通過光學膠水或光膠技術與出射鏡片(3)或入射鏡片(1)粘合。

【技術特征摘要】
1.一種紅外消偏振分光器件，其特征在于：它包括入射鏡片(1)、出射鏡片(3)以及夾合在入射鏡片(1)和出射鏡片(3)之間的紅外消偏振分光膜(2)；所述紅外消偏振分光膜(2)是由高折射率材料和低折射率材料兩者依次交替貼合而成的多層分光膜，所述高折射率材料為半導體材料Si或金屬材料Ge，所述低折射率材料的折射率低于上述高折射率材料的折射率；?
所述低折射率材料為SiO2、MgF2、Al2O3材料；?
所述紅外消偏振分光膜(2)由高折射率材料和低折射率材料依次交替蒸鍍在入射鏡片(1)或出射鏡片(3)的一面層上，蒸鍍有紅外消偏振分光膜...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱元強，
申請(專利權)人：福建福特科光電股份有限公司，
類型：新型
國別省市：福建;35