CN215494204U - 一种低偏振宽带滤光片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种在通带500纳米‑700纳米波段高透射，351纳米‑467纳米、771纳米‑890纳米波段高截止，中心波长600纳米处0度‑50度入射角内低偏振的滤光片。该低偏振宽带滤光片包括在基底一侧由高低折射率材料交替堆叠的膜系。本实用新型可以被应用在许多宽带宽、高透射率、角度范围要求较大的滤光情况中。
Description
技术领域
本实用新型属于光学薄膜技术（滤光片）领域，具体涉及一种低偏振宽带滤光片。
背景技术
带通滤光片是一种通过运用光波干涉原理实现对于目标波段高通、波段两侧截止的滤光片。带通滤光片细分为宽带滤光片与窄带滤光片，其区别在于宽带滤光片的相对半宽度大于20%。作为光学薄膜中重要的光学元件之一，宽带滤光片在光谱学、激光、生物学、天文物理等诸多领域扮演重要角色。
近年来，对于薄膜宽带滤光片研究人员已经投入了精力与时间进行研究。张建付等人通过在Ge基底两侧分别设置长波通和短波通组合膜系，选用Ge和ZnS作为高低折射率材料，通过19层长波通膜系、23层短波通膜系、总厚度为9微米的膜层制作出了截止带透过率小于1%和通带（3微米-5微米）平均透过率大于96%的滤光片。齐健等人通过在基底的一侧设置双截止膜系的初始结构，同样选用TiO2和SiO2作为高低折射率材料，通过42层高低折射率材料间隔的、总厚度为3.6微米的薄膜制作出了平均截止深度为0.029%和0.127%截止带（0.3-0.385微米和0.824-1.1微米）和平均透过率为97.68%通带（0.455-0.788微米）的滤光片。针对前一种结构，在基底的两侧镀制所产生的误差较大，导致宽带通滤光片的通带宽度不稳定；而对于后一种结构，基于薄膜干涉效应所造成的偏振在很多场合都限制了滤光片的性能甚至不能应用。
发明内容
本实用新型针对上诉不足，提供一种低偏振宽带滤光片，实现在通带500纳米-700纳米波段高透射，351纳米-467纳米、771纳米-890纳米波段高截止，在中心波长600纳米处0度-50度入射角内低偏振的特性。
一种低偏振宽带滤光片，包括由高低折射率材料交替堆叠成的膜系，从基底开始为第1层，薄膜每层厚度和材料为：24.59纳米高折射率材料、56.49纳米低折射率材料、38.27纳米高折射率材料、74.87纳米低折射率材料、39.71纳米高折射率材料、63.79纳米低折射率材料、37.00纳米高折射率材料、79.12纳米低折射率材料、44.73纳米高折射率材料、68.91纳米低折射率材料、29.64纳米高折射率材料、77.35纳米低折射率材料、45.68纳米高折射率材料、207.12纳米低折射率材料、81.83纳米高折射率材料、91.08纳米低折射率材料、15.49纳米高折射率材料、45.94纳米低折射率材料、62.45纳米高折射率材料、151.94纳米低折射率材料、98.44纳米高折射率材料、121.41纳米低折射率材料、100.35纳米高折射率材料、132.53纳米低折射率材料、93.26纳米高折射率材料、147.86纳米低折射率材料、89.33纳米高折射率材料、159.65纳米低折射率材料、89.90纳米高折射率材料、80.94纳米低折射率材料。
所述高透射，是指该滤光片针对入射光，透过率高于99.0%；所述高截止，是指滤光片针对入射光，透过率低于1.0%；所述低偏振，是指滤光片在指定入射角范围内，偏振光s光与p光平均透过率差值小于0.5%。
所述高折射率材料折射率在351纳米-890纳米波段范围内应为2.305-2.550，低折射率材料折射率在351纳米-890纳米波段范围内应为1.437-1.472。
作为优选，高折射率材料应选择TiO2，低折射率材料应选择SiO2，其在600纳米处的折射率分别为2.351和1.452。
所述基底可以选择石英玻璃、BK7玻璃等。
本实用新型的有益效果是：提供一种低偏振宽带滤光片，结构简单，制作方便，材料易于获取。具有一定的角度不敏感性，较宽的通带半宽度和一定长度的截止带。通过膜系的干涉效应增加滤光片的光学性能，尤其是提高滤光片的通带的透射率、截止深度和中心波长处的低偏振性。
附图说明
图1 为本实用新型低偏振宽带滤光片结构的示意图。
图2 为具体实施方式中正入射时低偏振宽带滤光片的透过率曲线。
图3 为具体实施方式中中心波长600纳米随入射角0-50°变化s光p光平均透射率差值曲线。
具体实施方式
下面结合说明书附图来详细说明本实用新型，但本实用新型并不限于此。
如图1所示是本实用新型低偏振宽带滤光片示意图，包括：交替镀制在基底上的高折射率材料、低折射率材料、滤光片基底。接下来本实施例将采用图1所示的结构来进行说明。
根据滤光片设计要求，选择TiO2作为高折射率材料、SiO2为低折射率材料，选择BK7玻璃为滤光片基底。其中，堆叠的层次顺序及软件优化后的膜系厚度，如下表1所示：
表1实施例膜系厚度表
低偏振宽带滤光片透过率曲线如图2所示，通带峰值波段500纳米-700纳米，平均透过率为99.91%，最小透过率为700纳米处的99.05%。截止带波段为351纳米-467纳米（带宽116纳米）和771纳米-890纳米 (带宽119纳米)，平均透过率分别为0.54%和0.60%，最大透过率分别为467纳米处的1.69%和890纳米处的0.99%。在中心波长600纳米处随入射角0-50°变化时s光p光差值曲线如图3所示，s光与p光平均透过率差值为0.05 %。
最后需要说明的是，以上实施方式仅用以说明专利的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员来说不脱离本专利原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这也应视为本专利的保护范围。
Claims (7)
1.一种低偏振宽带滤光片，其特征在于：包括由高低折射率材料交替堆叠成的膜系，从基底开始为第1层，薄膜每层厚度和材料为：24.59纳米高折射率材料、56.49纳米低折射率材料、38.27纳米高折射率材料、74.87纳米低折射率材料、39.71纳米高折射率材料、63.79纳米低折射率材料、37.00纳米高折射率材料、79.12纳米低折射率材料、44.73纳米高折射率材料、68.91纳米低折射率材料、29.64纳米高折射率材料、77.35纳米低折射率材料、45.68纳米高折射率材料、207.12纳米低折射率材料、81.83纳米高折射率材料、91.08纳米低折射率材料、15.49纳米高折射率材料、45.94纳米低折射率材料、62.45纳米高折射率材料、151.94纳米低折射率材料、98.44纳米高折射率材料、121.41纳米低折射率材料、100.35纳米高折射率材料、132.53纳米低折射率材料、93.26纳米高折射率材料、147.86纳米低折射率材料、89.33纳米高折射率材料、159.65纳米低折射率材料、89.90纳米高折射率材料、80.94纳米低折射率材料；所述滤光片的高折射率材料在351纳米-890纳米波段范围折射率为2.305-2.550，低折射率材料在351纳米-890纳米波段范围折射率为1.437-1.472。
2.根据权利要求1所述的低偏振宽带滤光片，其特征在于：所述滤光片在通带500纳米-700纳米波段具有高透射的特性。
3.根据权利要求2所述的低偏振宽带滤光片，其特征在于：所述滤光片针对通带500纳米-700纳米波段的入射光，透过率高于99.0％。
4.根据权利要求1所述的低偏振宽带滤光片，其特征在于：所述滤光片在351纳米-467纳米、771纳米-890纳米波段具有高截止的特性。
5.根据权利要求4所述的低偏振宽带滤光片，其特征在于：所述滤光片针对351纳米-467纳米、771纳米-890纳米波段的入射光，透过率低于1.0％。
6.根据权利要求1所述的低偏振宽带滤光片，其特征在于：所述滤光片在中心波长600纳米处0度-50度入射角内具有低偏振的特性。
7.根据权利要求6所述的低偏振宽带滤光片，其特征在于：所述滤光片针对中心波长600纳米处0度-50度入射角内偏振光s光与p光平均透过率差值小于0.5％。
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