一种无偏振的立方棱镜带通滤光片的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种无偏振的立方棱镜带通滤光片，它位于组成立方棱镜的两个等腰直角棱镜的斜面之间，并由第一反射镜、第一间隔层、第二反射镜、第二间隔层、第三反射镜、第三间隔层、第四反射镜、第四间隔层、第五反射镜、第五间隔层、第六反射镜按顺序依次排列组成，第一反射镜的基本周期结构为M2LM2H2，第二和第四反射镜的基本周期结构为H1M1LM1，第三和第五反射镜的基本周期结构为M1LM1H1，第六反射镜的基本周期结构为H2M2LM2，H1表示第一高折射率膜，H2表示第二高折射率膜，M1表示第一中间折射率膜，M2表示第二中间折射率膜，L表示低折射率膜；第一至第五间隔层为低折射率膜。本实用新型可广泛应用于投影显示和光通讯领域。
【专利说明】一种无偏振的立方棱镜带通滤光片
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种无偏振的立方棱镜带通滤光片，属于光学领域，可广泛应用于光学、光电、激光仪器和技术，特别是用于投影显示和光通讯等领域。
【背景技术】
[0002]现有带通滤光片都是由高折射率(H)和低折射率(L)两种薄膜交替组成的，其结构为:{[反射镜-间隔层-反射镜]Uj，如U(HL)iH xL H(LH)iJUj,式中(HL)iH, H(LH)1是反射镜，xL表示干涉级次为X的低折射率膜间隔层，i是反射镜的基本周期数，j是带通滤光片的周期数，最后的L是带通滤光片的耦合层或减反射层。由于反射镜的带宽和反射率是由这两种材料的光学导纳之比决定的，因此带通滤光片的特性主要也取决于两种材料的光学导纳之比。但是，这个比不仅随光线的入射角而变化，而且对s、p两个偏振分量会产生很大的差异。从薄膜光学可知，n s=n cos θ，np=n/cos θ，θ为光在膜层中的折射角，并可用正弦定律与入射角相联系，于是，
[0003]n Hs/ n Ls=COS Θ H/cOS Θ L
[0004]η Ηρ/ η Lp=COS θ JCOS θ H
[0005]对S、P两种偏振分量而言，高、低折射率两种材料的光学导纳之比可进一步写成:
[0006]( n h/ rI L) s/ ( n h/ rI L) P= (cos Θ h) 2/ (cos Θ L)2
[0007]由于(cos Θ h)2/(cos θ J2总是大于1，且入射角越大，此比值越大。这说明s偏振的反射带宽总是比P偏振的反射带宽大，S偏振的反射率总是比P偏振的反射率高。这在由高折射率和低折射率两种薄膜交替组成的反射镜中是一种固有的特性。
[0008]由于现有技术的带通滤光片常被要求用于平行光中且垂直入射的情况，所以并无上述问题，但随着技术的进步，不断出现把带通滤光片用于45°入射的平板和立方棱镜之中，特别是对立方棱镜，由于玻璃-膜层界面上的入射角为45°，它比平板时空气-膜层界面上的入射角45°的偏振效应会大许多，所以迄今未能设计制造。为说明此问题，表I计算了入射角为45°时高、低折射率两种膜层中的折射角ΘΗ、Θ y为方便比较，计算中高折射率膜层的折射率均取2.43，低折射率膜层的折射率均取1.38。可以看出，立方棱镜中玻璃-膜层界面的折射角远远大于平板中空气-膜层界面的折射角，而且玻璃折射率越高，折射角越大。而折射角越大，表示(cos Θ H)2/(COS Θ J2比值越大，偏振效应越严重，这时S、P偏振分离越大。这就是迄今未见有立方棱镜带通滤光片应用的根本原因所在。
[0009]表I
[0010]
【权利要求】
1.一种无偏振的立方棱镜带通滤光片，其特征是:所述带通滤光片位于组成立方棱镜的两个等腰直角棱镜的斜面之间，所述带通滤光片由第一反射镜、第一间隔层、第二反射镜、第二间隔层、第三反射镜、第三间隔层、第四反射镜、第四间隔层、第五反射镜、第五间隔层、第六反射镜按顺序依次排列组成，其中，第一反射镜的基本周期结构为M2LM2H2，第二反射镜和第四反射镜的基本周期结构为H1M1LM1，第三反射镜和第五反射镜的基本周期结构为M1LM1H1，第六反射镜的基本周期结构为H2M2LM2，其中，H1表示第一高折射率膜，H2表示第二高折射率膜，M1表示第一中间折射率膜，M2表示第二中间折射率膜，L表示低折射率膜；所述第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜、第五反射镜和第六反射镜的基本周期数分别为大于等于I的正整数；第一间隔层、第二间隔层、第三间隔层、第四间隔层、第五间隔层为低折射率膜；所述带通滤光片的周期数为大于等于I的正整数。
2.根据权利要求1所述的无偏振的立方棱镜带通滤光片，其特征是:所述带通滤光片的周期数为I?3。
3.根据权利要求1所述的无偏振的立方棱镜带通滤光片，其特征是:所述第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜、第五反射镜和第六反射镜的基本周期数分别为I?6个。
【文档编号】G02B5/28GK203606528SQ201320751989
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月25日 优先权日:2013年11月25日
【发明者】顾培夫, 艾曼灵, 张梅骄, 金波, 郑臻荣 申请人:杭州科汀光学技术有限公司