一种反射式线栅偏振器及一种使用其的系统的制作方法

本申请涉及在紫外光谱中的线栅偏振器。

背景技术：

1、线栅偏振器可以将光分成两种不同的偏振态。一种偏振态可以主要通过线栅偏振器，而另一种偏振态可以主要被吸收或被反射。线栅偏振器的有效性或性能基于主要透射偏振态的高透射率(有时称为tp)和正交偏振态的最小透射率(有时称为ts)。

2、具有高对比度(tp/ts)可能是有好处的。可以通过增加主要透射偏振态的透射率(例如增加tp)和通过减少正交偏振态的透射率(例如降低ts)来提高对比度。

技术实现思路

1、本实用新型的第一方面涉及一种用于紫外光谱的反射式线栅偏振器，所述线栅偏振器包括：基板上的线阵列，每对相邻线之间有通道；每根线具有金属层、一对低折射率层、硅层和高折射率层；所述金属层夹在所述一对低折射率层之间；所述金属层和所述一对低折射率层夹在所述硅层和所述高折射率层之间；所述金属层包括铝、铱、镁、铑或其组合；其特征在于，所述一对低折射率层在250nm到400nm的紫外光谱范围内各自具有小于或等于1.6的折射率(n)和小于或等于0.1的消光系数(k)；和所述高折射率层在250nm到400nm的紫外光谱范围内具有大于或等于1.65的折射率(n)和小于或等于0.1的消光系数(k)。

2、在一实施例中，每根线主要由所述硅层、所述金属层、所述一对低折射率层和所述高折射率层组成。

3、在一实施例中，所述硅层包括至少90质量百分比的硅，所述金属层包括至少90质量百分比的铝，所述一对低折射率层包括至少90质量百分比的二氧化硅，并且所述高折射率层包括至少90质量百分比的氧化铪。

4、在一实施例中，所述硅层的厚度至少为所述线的厚度的30％。

5、本实用新型的第二方面涉及一种采用第一方面的反射式线栅偏振器的紫外光偏振系统，所述系统包括：一组部件，依次为反射器、光源、四分之一波片、和所述线栅偏振器；所述光源配置为将紫外光通过所述四分之一波片照射至所述线栅偏振器；其特征在于，所述线栅偏振器配置为:(a)将光分成第一光束和第二光束，所述第一光束主要具有第一偏振态，所述第二光束主要具有第二正交偏振态；(b)透射所述第一光束；以及(c)将所述第二光束通过所述四分之一波片反射回至所述反射器；和所述反射器配置为将来自所述四分之一波片的光通过所述四分之一波片反射回至在其被主要传输的所述线栅偏振器。

6、本实用新型的第三方面涉及一种用于紫外光谱的反射式线栅偏振器，所述线栅偏振器包括：基板上的线阵列，每对相邻线之间有通道；每根线具有金属层和硅层；其特征在于，t1＞t2，其中t1为所述硅层厚度，t2为所述金属层厚度。在一实施例中，t1/t2≥1.25。在一实施例中，每根线主要由所述硅层和所述金属层组成。在一实施例中，所述线栅偏振器还包括：二氧化硅层，其在所述金属层与所述硅层之间；所述二氧化硅层厚度≥2nm且≤7nm；和所述二氧化硅层邻接所述金属层和所述硅层。

7、本实用新型的第四方面涉及一种采用第三方面的反射式线栅偏振器的紫外光偏振系统，所述系统包括：一组部件，依次为反射器、光源、四分之一波片、和所述线栅偏振器；所述光源配置为将紫外光通过所述四分之一波片照射至所述线栅偏振器；其特征在于，所述线栅偏振器配置为:(a)将光分成第一光束和第二光束，所述第一光束主要具有第一偏振态，所述第二光束主要具有第二正交偏振态；(b)透射所述第一光束；以及(c)将所述第二光束通过所述四分之一波片反射回至所述反射器；和所述反射器配置为将来自所述四分之一波片的光通过所述四分之一波片反射回至在其被主要传输的所述线栅偏振器。

技术特征：

1.一种用于紫外光谱的反射式线栅偏振器，所述线栅偏振器包括：

2.根据权利要求1所述的反射式线栅偏振器，其特征在于，每根线主要由所述硅层、所述金属层、所述一对低折射率层和所述高折射率层组成。

3.根据权利要求1所述的反射式线栅偏振器，其特征在于，所述硅层包括至少90质量百分比的硅，所述金属层包括至少90质量百分比的铝，所述一对低折射率层包括至少90质量百分比的二氧化硅，并且所述高折射率层包括至少90质量百分比的氧化铪。

4.根据权利要求1所述的反射式线栅偏振器，其特征在于，所述硅层的厚度至少为所述线的厚度的30％。

5.一种采用根据权利要求1所述的反射式线栅偏振器的紫外光偏振系统，所述系统包括：

6.一种用于紫外光谱的反射式线栅偏振器，所述线栅偏振器包括：

7.根据权利要求6所述的反射式线栅偏振器，其特征在于，t1/t2≥1.25。

8.根据权利要求6所述的反射式线栅偏振器，其特征在于，每根线主要由所述硅层和所述金属层组成。

9.根据权利要求6所述的反射式线栅偏振器，其特征在于，所述线栅偏振器还包括：

10.一种采用权利要求6所述的反射式线栅偏振器的紫外光偏振系统，所述系统包括：

技术总结
本技术涉及一种用于紫外光谱的反射式线栅偏振器，线栅偏振器包括：基板上的线阵列，每对相邻线之间有通道；每根线具有金属层、一对低折射率层、硅层和高折射率层；金属层夹在一对低折射率层之间；金属层和一对低折射率层夹在硅层和高折射率层之间；金属层包括铝、铱、镁、铑或其组合；其特征在于，一对低折射率层在250nm到400nm的紫外光谱范围内各自具有小于或等于1.6的折射率(n)和小于或等于0.1的消光系数(k)；和高折射率层在250nm到400nm的紫外光谱范围内具有大于或等于1.65的折射率(n)和小于或等于0.1的消光系数(k)。

技术研发人员：M·C·乔治,D·培根-布朗,R·S·尼尔森,S·P·奥格登
受保护的技术使用者：莫克斯泰克公司
技术研发日：20230120
技术公布日：2024/1/13