[发明专利]相位补偿薄膜光束组合器

权利要求书

1.一种光束组合器，其用于将多个光束组合在光路上，包括：

第一二色性元件，其具有二色性涂层，所述二色性涂层设置成沿所述光路透射第一波长带上的光并且将第二波长带上的光反射在所述光路上，并且所述第一二色性元件使传输中的光的偏振状态产生相位差；

第二二色性元件，其具有二色性涂层，所述二色性涂层设置成沿所述光路透射所述第一和第二波长带上的光并且将第三波长带上的光反射在所述光路上，并且累积传输中的光的偏振状态的额外相位差；以及

其中所述第一或第二二色性元件的表面还包括相位差补偿多层薄膜堆，该相位差补偿多层薄膜堆提供位于入射在所述表面上的光的第一、第二和第三波长带中的任一个波长带之外的至少一个正或负反射边缘过渡，并且对所述第一、第二和第三波长带中的至少一个波长带上的累计相位差进行补偿。

2.根据权利要求1所述的光束组合器，其中提供所述相位差补偿多层薄膜堆的表面形成在第一或第二二色性元件上，作为与所述二色性元件相关的二色性涂层或抗反射涂层的部分。

3.根据权利要求1所述的光束组合器，其中所述相位差补偿多层薄膜堆提供所述正或负反射边缘过渡，作为带通滤波片或通过边缘滤波片的特征。

4.根据权利要求1所述的光束组合器，其中所述相位差补偿多层薄膜堆提供在小于80nm的第一、第二或第三波长带内的边缘过渡。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述相位差补偿多层薄膜堆将所述累计相位差减小至小于±10度。

6.根据权利要求1所述的光束组合器，其中所述相位差补偿多层薄膜堆设置有基于以下参数的相位差特征，该参数包括薄膜层数、薄膜层的折射率、薄膜层的折射率比、边缘过渡的光谱位置、或它们的组合。

7.根据权利要求1所述的光束组合器，其中在所述第一、第二和第三波长带中的至少一个波长带上的累计相位差的补偿至少部分由相位差补偿多层薄膜堆的谐波提供。

8.根据权利要求1所述的光束组合器，其中第一二色性元件的表面的入射平面与第二二色性元件的入射平面大致垂直。

9.根据权利要求1所述的光束组合器，其中所述第一、第二和第三波长带在可见波长区中，并且相位补偿薄膜堆提供在包括所述第一、第二和第三波长带的波长区之外的反射带通滤波片或通过边缘滤波片。

10.根据权利要求1所述的光束组合器，其中所述第一波长带为绿色或红色。

11.一种光束组合器，其用于将多个光束组合在光路上，且包括：

第一二色性元件，其设置成沿所述光路透射第一波长带上的光，并且将第二波长带上的光反射在所述光路上，所述第一二色性元件具有透射通带效率、反射通带效率和具有与通带边缘过渡相关的特征的相位差曲线，并且使传输中的光的偏振状态产生相位差；

第二二色性元件，其设置成沿所述光路透射第一和第二波长带上的光，并且将第三波长带上的光反射在所述光路上，所述第二二色性元件具有透射通带效率、反射通带效率和具有与通带边缘过渡相关的特征的相位差曲线，并且使传输中的光的偏振状态产生相位差；以及

形成在沿光路设置的至少一个光学表面上的至少一个相位差补偿多层薄膜堆，其中所述相位差补偿多层薄膜堆构造成提供位于入射在所述表面上的光的第一、第二或第三波长带之外的至少一个正或负反射边缘过渡，并且具有包含与所述相位差补偿多层薄膜堆的边缘过渡相关的特征的相位差曲线，其中这些相位差减小由所述第一或第二二色性元件所引起的在至少一个波长带中的相位差。

12.根据权利要求11所述的光束组合器，其中所述相位差补偿多层薄膜堆设置有基于以下参数的相位差特征，该参数包括薄膜层数、薄膜层的折射率、薄膜层的折射率比、边缘过渡的光谱位置、相位差补偿多层薄膜堆的谐波的存在、或它们的组合。

13.根据权利要求11所述的光束组合器，其中承载所述相位差补偿多层薄膜堆的光学表面设置在所述第一二色性元件、所述第二二色性元件上，或者设置在位于所述第一和第二二色性元件的之前、之后或之间的光学元件上。