[发明专利]一种超宽带的偏振分光片

说明书

本发明提供一种超宽带的偏振分光片，包括基层和堆叠在基层上的膜系，膜系的膜系结构包括三个膜堆，每个膜堆均由非四分之一波长光学厚度的高折射率膜层和低折射率膜层交替堆叠。本发明将偏振分光的范围由百分之八的中心波长范围扩展到百分之十的中心波长，使得在大角度的应用下有更好的偏振分离，更宽的透射带宽。本发明每个膜堆均由非四分之一波长光学厚度的高折射率膜层和低折射率膜层交替堆叠，结合了传统基于长短波通迭加的偏振分光的优点，将偏振分光的范围由百分之八的中心波长范围扩展到百分之十的中心波长，使得在大角度的应用下，有更好的偏振分离，更好的耦合效率，更宽的透射带宽，更好的角度容差，能极大提升应用性能。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，具体涉及一种超宽带的偏振分光片。

背景技术

光具有偏振态，如果光线的偏振矢量在这个平面内，则称为p-偏振，如果偏振矢量垂直于该平面，则称为s-偏振。任何一种输入偏振状态都可以表示为s和p分量的矢量和。当光以非垂直角度入射膜片的时候，光可以分解为P光和S光。由于偏振矢量的差异，P光和S光所对应的折射率会出现差异，会导致P光和S光的透过率出现分离。

根据这一特性，将P光透，S光截止的薄膜叫做偏振分光膜。现有技术中，偏振分光膜的都是由1/4光学厚度的高低折射率介质膜层交替堆叠。对于滤光片，中心波长定义为带通滤光片宽带的中心，宽带位置定义常为透过率峰值下降50％处的宽带，也可以定位为峰值下降90％处的宽带。对于非带通滤光片，可以定义使用的波长范围的中心，为中心波长。

偏振分光膜的基础膜系通常为(HL)^m，可以采用常规的短波通的基础膜系结构或者长波通的基础膜系结构，但只能实现4％的中心波长范围的偏振分离。而采用的长波通和短波通膜系迭加的方式可以实现8％的中心波长范围的偏振分离。但现有技术中还没有偏振分光膜能够实现10％的中心波长范围的偏振分离。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种超宽带的偏振分光片。

本发明的技术方案概述如下：

本发明提供一种超宽带的偏振分光片，包括基层和堆叠在基层上的膜系，膜系的膜系结构包括三个膜堆，每个所述膜堆均由非四分之一波长光学厚度的高折射率膜层和低折射率膜层交替堆叠；

第一膜堆采用(aHbL)^m的初始结构；第二膜堆采用((aHbL)^p(cHdL)^q)^r的初始结构；第三膜堆采用(cHdL)^n；

或，第一膜堆采用(cHdL)^n的初始结构；第二膜堆采用((aHbL)^p(cHdL)^q)^r的初始结构；第三膜堆采用(aHbL)^m；

或，第一膜堆采用(aHbL)^m的初始结构；第二膜堆采用((cHdL)^q(aHbL)^p)^r的初始结构；第三膜堆采用(cHdL)^n。

或，第一膜堆采用(cHdL)^n的初始结构；第二膜堆采用((cHdL)^q(aHbL)^p)^r的初始结构；第三膜堆采用(aHbL)^m；

其中，m为aHbL的序列重复交替堆叠的组数，r为(aHbL)^p(cHdL)^q的序列重复交替堆叠的组数，p为第二膜堆中aHbL的序列重复交替堆叠的组数，q为第二膜堆中cHdL的序列重复交替堆叠的组数，n为cHdL的序列重复交替堆叠的组数；

H表示四分之一中心波长光学厚度的高折射率膜层，L表示四分之一中心波长光学厚度的低折射率膜层；a、b、c、d为四分之一中心波长光学厚度系数。

进一步地，所述第一膜堆与第二膜堆的顺序可调换。

进一步地，所述四分之一中心波长光学厚度系数a和b所在的范围为0.8至0.96，a和b为相等或不相等。

进一步地，m、p、q、r均大于1。