[发明专利]介质薄膜透射型空间窄带滤光片组合器件

说明书

技术领域

本发明设计滤光片组合器件，特别是一种介质薄膜透射型空间窄带滤光片组合器件。

背景技术

激光具有亮度高、相干性好、方向性好的特点，使其在众多领域得到广泛应用，尤其是高功率激光在工业加工、惯性约束核聚变和国防军事等领域发挥了重要作用。激光技术的发展离不开光学仪器的发展，随着高功率激光朝着更高功率的迈进，对于光学仪器的各项指标，如：抗光损伤阈值、光谱选择特性，以及角谱选择特性提出了更高的要求。

在高功率激光系统中，介质薄膜作为良好的光谱和角谱选择性器件，对系统整体性能的发挥起着决定性作用。介质薄膜可分为传统的多层介质薄膜和rugate薄膜，多层介质薄膜是由高低折射率薄膜交替镀制而成，而rugate薄膜是折射率随膜层厚度连续变化的薄膜结构。介质薄膜具有优良的角谱选择特性，尤其在光束斜入射时，其角谱选择性较好，因此可以利用介质薄膜的组合结构来实现非聚焦型光束空间低通滤波的效果。据我所知，迄今为止还没有人设计利用两片相同的介质薄膜来实现透射型光束空间低通滤波特性。

发明内容

本发明的目的是提出一种介质薄膜透射型空间窄带滤光片组合器件，该滤光片在光束倾斜入射时，会对s光或p光具有一维空间窄带滤光的效果。

本发明的技术解决方案如下：

一种介质薄膜透射型空间窄带滤光片组合器件，特点在于其构成是沿光路入射方向依次包括第一长波通透射截止滤光片，第二长波通透射截止滤光片，所述的第一长波通透射截止滤光片和第二长波通截止滤光片结构相同，角谱选择特性一致，截止角度大于45度，所述的第一截止滤光片和第二截止滤光片夹角大于90度，且小于截止角度的2倍，所述的长波通透射截止滤光片由多层介质薄膜透射截止滤光片或Rugate薄膜透射截止滤光片构成。

所述的第一长波通透射截止滤光片和第二长波通透射截止滤光片可为在玻璃基底上是由高折射率膜层和低折射率膜层交替制备而成，所述的高折射率材料为Al₂O₅、Nb₂O₅、HfO₂、Ta₂O₅或TiO₂，所述的低折射率材料为SiO₂，或所述的第一长波通透射截止滤光片和第二长波通透射截止滤光片可为在玻璃基底上镀制的折射率渐变的Rugate薄膜。

本发明的技术效果：

本发明介质薄膜透射型空间窄带滤光片在光束倾斜入射时，具有较好的角谱选择特性，并基于光束倾斜入射时会产生s光和p光的空间分离，可分别设计针对s光和p光的薄膜结构，在光路中插入两块相同的长波通截止滤光片就可实现光束一维空间低通滤波的效果。

附图说明

图1为本发明介质薄膜透射型空间窄带滤光片组合器件实施例1的示意图。

图2为实施例1介质薄膜透射型空间窄带滤光片4的角谱图。

图3为实施例1介质薄膜透射型空间窄带滤光片组合器件的角谱图。

具体实施方式

下面结合中心波长为1064nm的介质薄膜透射型空间窄带滤光片组合器件的具体事例来说明本发明。但不应此限制本发明的保护范围。

先请参阅图1，图1为本发明介质薄膜透射型空间窄带滤光片组合器件实施例1的截面示意图，由图可见，本发明的介质薄膜透射型空间窄带滤光片组合器件，包括两片结构相同的长波通截止透射型滤光片，滤光片的截止角度大于45度，两滤光片之间的夹角大于90度，且小于截止角度的2倍。

倾斜θ放置的长波通截止滤光片4和倾斜β-θ放置的长波通截止滤光片5，大于θ的角谱成分1被长波通截止滤光片4给高效率反射，在主光路中不含有1的成分，小于θ的角谱成分3被长波通截止滤光片高效率透射而被长波通截止滤光片5高效率反射，因此在主光路中不含成分3，等于θ的角谱成分2被长波通截止滤光片4和长波通截止滤光片5同时高效率透射，最后在主光路中只有成分2，达到了角谱选择的效果。理论和实验表明，所述的介质薄膜透射型空间窄带滤光片组合结构的角谱选择性带宽带到了亚毫弧度。

上述的长波通截止滤光片4和5基本膜系结构为参考波长1064nm，设计的基本膜系：Glass/（0.5LH0.5L）^100/Air，高折射率材料为Ta₂O₅，低折射率材料S_iO₂。上述各膜层的制备可采用离子束溅射法。