CN210222375U - 一种金属介质组合中性分光膜的分光镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种金属介质组合中性分光膜的分光镜，包括透光材料的基底，所述基底上依次镀有全介质膜、金属膜，所述全介质膜为五氧化三钛、所述金属膜为铬，通过在透光材料的基底上镀全介质膜、金属膜，使分光镜具有全介质膜的损耗小，分光效率高，又具有金属膜的光中性好、偏振小的特点，其结构简单，制作镀膜简便、成本低，功能突出。

Description

一种金属介质组合中性分光膜的分光镜

技术领域

本实用新型涉及光学镀膜技术领域，尤其涉及一种金属介质组合中性分光膜的分光镜。

背景技术

在双目观察系统的光学仪器上(例如：双目显微镜)或者需要在光路中将一束入射光分为两路能量相等的两束中性光的场合，都会用到分光镜，通过在光学镜片分光面上镀分光膜来实现分光目的的。分光膜通常有两种类型：金属分光膜和介质分光膜。金属分光膜的缺点是吸收损失较大，分光效率较低。如果入射光的能量为100％的话，反射能量与透射能量相加：R+T＝60％,能量损耗40％，这是金属膜的吸收造成的。介质分光膜的吸收小到可以忽略的程度，分光效率高，介质分光膜的反射率与透射率相加几乎与入射光相等。但是，介质膜材料对波长较敏感，给中性分光带来困难(分光光谱不易平坦)，而且，一般介质分光镜的偏振效应较大，对一些要求偏振效应小的场合来说，它不适用，即使对于一些多层介质的分光膜分光镜，其偏振虽然能一定程度减弱，但只能在可见光很小的波长范围内实现，并且分光光谱仍然不平坦，偏色严重。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种金属介质组合中性分光膜的分光镜，其分光效果好，分光后能量损失小、光中性好、偏振小同时结构简单、成本低。

本实用新型所采用的技术方案是：一种金属介质组合中性分光膜的分光镜，包括透光材料的基底，所述基底上依次镀有全介质膜、金属膜，所述全介质膜为五氧化三钛、所述金属膜为铬。

其中，所述全介质膜的光学厚度为可见光区中心波长的1/4。

其中，所述基底为玻璃。

其中，所述全介质膜物理厚度为57.65nm，所述金属膜物理厚度为3.75nm。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：一种金属介质组合中性分光膜的分光镜，通过在透光材料的基底上镀全介质膜、金属膜，使分光镜具有全介质膜的损耗小，分光效率高，又具有金属膜的光中性好、偏振小的特点，其结构简单，制作镀膜简便、成本低，功能突出。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是单层铬的反射和透射率曲线图。

图3是铬-五氧化三钛的金属介质膜反射和透射率曲线图。

图4是单层铬分光膜的中性比较颜色图。

图5是铬-五氧化三钛的金属介质膜的中性比较颜色图。

图6是多层介质棱镜中性分光膜偏振效应曲线图。

图7是铬-五氧化三钛的棱镜金属介质中性分光膜偏振效应曲线图。

图中标号所示为1-基底、2-全介质膜、3-金属膜。

具体实施方式：

为加深本实用新型的理解，下面将结合实施案例和附图对本实用新型作进一步详述。本实用新型可通过如下方式实施：

参见图1中所示的一种金属介质组合中性分光膜的分光镜，包括透光材料的基底1，所述基底1上依次镀有全介质膜2、金属膜3，所述全介质膜2为五氧化三钛、所述金属膜3为铬。

由于金属膜3兼有中性好、偏振效应小的优点，但缺点是吸收能量损失大，如图2所示单层铬的反射和透射率较低，需要通过改变周围介质使吸收损失减小。实验表明，金属铬的机械强度和化学稳定性都非常好，它的中性程度也比较理想，分光曲线比较平坦，而五氧化三钛具有很好的较小吸收损失的作用，在T和R近似相等的情况下，只镀一层铬时的T+R约为60％，而增加一层可见光区中心波长的1/4厚的五氧化三钛介质膜后，T+R可提高到82％左右，如图3所示铬-五氧化三钛的金属介质膜，吸收损耗大幅减小，透过加反射的能量平均值大幅上升，能够满足一般仪器分光的要求：既有较高的分光效率，又有较好的中性和偏振效应小的优点，图4、图5给出了单层铬、铬-五氧化三钛的金属介质膜中性效果对比，可见铬-五氧化三钛的金属介质膜中性效果更好，图6、图7给出了多层介质棱镜中性分光膜与铬-五氧化三钛的金属介质棱镜中性分光膜偏振效应对比，图6中黑线为透过率的平均值，中性非常好，整个可见区几乎是一条直线。但是，它的偏振效应非常大，P光(蓝色线)和S光(红色线)完全分开，能量相差90％。图7是铬-五氧化三钛的金属介质膜组合，它的中性也不错，在可见区也较平坦，其偏振效应要小得多，P光和S光的能量仅相差20％，显然，从偏振效应看本，铬-五氧化三钛要比纯介质中性分光小得多。

其中，所述全介质膜2的光学厚度为可见光区中心波长(550nm)的1/4。优选的，所述基底1为玻璃。

具体的，所述全介质膜2物理厚度为57.65nm，所述金属膜3物理厚度为3.75nm。

相比多层介质膜镀膜用时要多好多倍，且用料多，铬-五氧化三钛的金属介质膜仅有两层，镀膜时间短，用料少，可显著降低生产成本，而且分光效果好，能量损失小，光中性好，偏振效应小。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种金属介质组合中性分光膜的分光镜，其特征在于：包括透光材料的基底，所述基底上依次镀膜全介质膜、金属膜，所述全介质膜为五氧化三钛、所述金属膜为铬。

2.如权利要求1所述的一种金属介质组合中性分光膜的分光镜，其特征在于：所述全介质膜的光学厚度为可见光区中心波长的1/4。

3.如权利要求2所述的一种金属介质组合中性分光膜的分光镜，其特征在于：所述基底为玻璃。

4.如权利要求3所述的一种金属介质组合中性分光膜的分光镜，其特征在于：所述全介质膜物理厚度为57.65nm，所述金属膜物理厚度为3.75nm。

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