DE10315688B4 - Thin-polarization beam splitter - Google Patents

Thin-polarization beam splitter

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DE10315688B4
DE10315688B4 DE2003115688 DE10315688A DE10315688B4 DE 10315688 B4 DE10315688 B4 DE 10315688B4 DE 2003115688 DE2003115688 DE 2003115688 DE 10315688 A DE10315688 A DE 10315688A DE 10315688 B4 DE10315688 B4 DE 10315688B4
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sf57
prism
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    • G02B27/283Other optical systems; Other optical apparatus for polarising used for beam splitting or combining
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    • G02B5/06Fluid-filled or evacuated prisms

Abstract

Polarisationsstrahlteiler (1) aus zwei 90°-Prismen (2) mit einer Brechzahl n P und einem zwischen den Hypotenusenflächen der Prismen (2) angeordneten Interferenzschichtsystem (3), bei dem Polarization beam splitter (1) consists of two 90 ° prisms (2) having a refractive index n P and arranged one between the hypotenuse of the prisms (2) interference layer system (3), in which
– im Interferenzschichtsystem (3) eine Schicht aus einem Material H mit einer Brechzahl n H > n P und eine Schicht aus einem Material L mit einer Brechzahl n L < n P alternierend aufeinander folgen und zur Verbindung der beiden Prismen (2) und des Interferenzschichtsystems (3) miteinander mindestens eine Schicht (4) aus einem optischen Kitt mit einer Brechzahl n L < n Kitt < n P < n H vorgesehen ist, - in the interference layer system (3) a layer of a material H having a refractive index n H> n P and a layer of a material L having a refractive index n L <n P alternately follow one another and for connecting the two prisms (2) and the interference layer system (3) to each other at least one layer (4) is provided from an optical cement having a refractive index n L <n putty <n P <n H,
dadurch gekennzeichnet, daß in Einstrahlrichtung an der Eintrittsfläche (5) des ersten Prismas beginnend folgender Aufbau vorgesehen ist: erstes Prisma aus Glas SF57 – Interferenzschichtsystem aus 37 Schichten – optischer Kitt – zweites Prisma aus Glas SF57, und characterized in that, starting the following structure is provided in the direction of incidence on the inlet surface (5) of the first prism: first prism made of glass SF57 - interference layer system comprising layers 37 - optical cement - second prism made of glass SF57, and
– das Interferenzschichtsystem (3) für den blauen Spektralbereich (400 nm bis 500 nm) ausgelegt ist mit der Schichtfolge wie nachstehend ausgeführt, wobei jeweils... - designed the interference layer system (3) for the blue spectral range (400 nm to 500 nm) is performed with the layer sequence as follows, wherein each ...

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Polarisationsstrahlteiler aus zwei 90°-Prismen mit einer Brechzahl n P und einem zwischen den Hypotenusenflächen der Prismen angeordneten Interferenzschichtsystem, bei dem im Interferenzschichtsystem eine Schicht aus einem Material H mit einer Brechzahl n H > n P und eine Schicht aus einem Material L mit einer Brechzahl n L < n P alternierend aufeinander folgen und zur Verbindung der beiden Prismen und des Interferenzschichtsystems miteinander mindestens eine Schicht aus einem optischen Kitt mit einer Brechzahl n L < n Kitt < n P < n H vorgesehen ist. The invention relates to a polarization beam splitter made of two 90 ° prisms with a refractive index n P and, arranged between the hypotenuse of the prisms interference layer system in which the interference layer system comprises a layer of a material H having a refractive index n H> n P and a layer of a material L having a refractive index n L <n P follow alternately to each other and for connecting the two prisms and the interference layer system with each other at least one layer of an optical cement having a refractive index n L <n putty <n P <n H is provided.
  • Bei Polarisationsstrahlteilern erfolgt die Trennung eines einfallenden Lichtbündels in ein zur Einfallsrichtung des Lichtbündels parallel und ein dazu senkrecht polarisiertes Teilbündel. In the polarization beam splitters, the separation of an incident light beam is effected in a parallel to the direction of incidence of the light beam and a perpendicular thereto polarized sub-beams. Dabei sind zwei Prinzipien bekannt, nach denen die Polarisationstrennung erfolgt: einmal in Abhängigkeit von der Brechzahl der Materialien, aus denen eine Teilerschicht bzw. ein Teilerschichtsystem besteht, zum anderen durch gestörte Totalreflexion innerhalb eines Interferenzschichtsystems. Two principles are known, according to which the polarization separation is conducted again depending on the refractive index of the materials from which there is a splitter layer and a splitter layer system, on the other hand by disturbed total reflection within an interference layer system.
  • Die Erfindung ist dem Gebiet der Polarisationsstrahlteiler zuzuordnen, bei denen die Teilung nach dem erstgenannten Prinzip erfolgt. The invention is attributed to the area of ​​the polarization beam splitter in which the division is carried out after the first-mentioned principle. Derartige Polarisationsstrahlteiler zeigen eine starke Abhängigkeit des parallel polarisierten Lichtanteils vom Einfallswinkel des in den Polarisationsstrahlteiler eintretenden Lichtbündels, was zur Folge hat, daß derartiger Strahlteiler für verschiedene neuere technische Entwicklungen nicht oder nur bedingt anwendbar sind, was insbesondere für die Anwendung in Kombination mit reflektierenden Flüssigkristalldisplays (LCoS) zutrifft, die beispielsweise in Projektionssystemen genutzt werden. Such polarization beam splitter show a strong dependence of the parallel polarized light component on angle of incidence of the light entering the polarization beam splitter the light beam, which has the consequence that such a beam splitter for several recent technical developments or are not only limited applicability, which (in particular for use in combination with the reflective liquid crystal display LCoS) applies, which are used for example in projection systems.
  • Ein Polarisationsstrahlteiler dieser Art ist beispielsweise beschrieben in A polarization beam splitter of this type is described for example in US 2,403,731 US 2,403,731 . , Die beiden aus diesem Polarisationsstrahlteiler austretenden Teilbündel schließen einen Winkel von 90° miteinander ein. The two exiting from this polarizing beam splitter sub-beams close an angle of 90 ° with each other. Der bei der Teilung erzielbare Kontrast, der dem Verhältnis des Anteils an p-polarisiertem Licht T P zu dem Anteil an s-polarisiertem Licht T S entspricht, sowie die Intensität des p-polarisierten Lichts T P werden im wesentlichen durch den Einfallswinkel, unter dem das einfallende Lichtbündel auf das Interferenzschichtsystem trifft, bestimmt. The recoverable at the division contrast, which corresponds to the ratio of the proportion of p-polarized light T P to the proportion of s-polarized light T S, as well as the intensity of p-polarized light T P be the essentially by the angle of incidence at the incident light beam on the interference layer system meets determined.
  • In US 2002/0089648 A1 wird ein weiterer Polarisationsstrahlteiler beschrieben, der aus verkitteten Prismen zusammengesetzt ist und dessen den Strahl teilenden Polarisationsschichten aus Siliziumoxid, Aluminiumoxid und Titanoxid bestehen. In US 2002/0089648 A1 a further polarization beam splitter is described which is composed of prisms cemented and whose dividing the beam polarization layers consist of silicon oxide, aluminum oxide and titanium oxide. Nachteilig ist hier die Verwendung von mehr als zwei Materialien für den Schichtaufbau. The disadvantage here is the use of more than two materials for the layer structure.
  • Eine wesentliche Ursache für die eingeschränkte Anwendbarkeit der bisher bekannten Polarisationsstrahlteiler dieser Art ist die nur begrenzt zulässige Abweichung von einem vorgegebenen Einfallswinkel. A major reason for the limited applicability of the known polarization beam splitter of this type is the limited allowable deviation from a predetermined angle of incidence.
  • Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Polarisationsstrahlteiler der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß ein hoher Kontrast und eine hohe Transmission des p-polarisierten Lichts T P über einen möglichst breiten Einfallswinkelbereich erzielt wird. On this basis, the invention is based on the object, a polarization beam splitter of the type mentioned so further develop that a high contrast and a high transmission of p-polarized light P T over a wide as possible range of incident angles is achieved.
  • Erfindungsgemäß ist für einen blauen Spektralbereich (400 nm bis 500 nm) vorgesehen, daß in Einstrahlrichtung an der Eintrittsfläche des ersten Prismas beginnend folgender Aufbau vorgesehen ist: erstes Prisma aus Glas SF57 – Interferenzschichtsystem aus 37 Schichten – optischer Kitt – zweites Prisma aus Glas SF57, und das Interferenzschichtsystem mit der Schichtfolge wie nachstehend ausgeführt ist, wobei jeweils die Schichtdicke in Nanometer neben dem zugeordneten Material L bzw. H angegeben ist: 74.8L, 44.1H, 154.4L, 42.4H, 140.0L, 50.7H, 134.3L, 52.0H, 142.9L, 52.3H, 139.2L, 52.6H, 145.9L, 54.1H, 157.2L, 48.8H, 169.5L, 56.1H, 142.3L, 52.0H, 106.1L, 160.7H, 141.8L, 39.9H, 150.6L, 158.1H, 147.2L, 36.5H, 171.4L, 158.1H, 157.2L, 34.5H, 166.0L, 154.4H, 143.8L, 162.0H, 87.5L, und wobei als Material L Quarz SiO 2 mit der Brechzahl n L =1.471 und als Material H Tantalpentoxid Ta 2 O 5 mit der Brechzahl n H = 2.126 vorgesehen sind. (400 nm to 500 nm), the invention provides for a blue spectral region that starting the following structure is provided in the direction of incidence at the entrance face of the first prism: first prism made of glass SF57 - interference layer system consists of 37 layers - optical cement - second prism made of glass SF57, and the interference layer system with the layer sequence is carried out as follows, where in each case the film thickness in nanometers adjacent to the associated material L and H is given: 74.8L, 44.1H, 154.4L, 42.4H, 140.0L, 50.7H, 134.3L 52.0 H, 142.9L, 52.3H, 139.2L, 52.6H, 145.9L, 54.1H, 157.2L, 48.8H, 169.5L, 56.1H, 142.3L, 52.0H, 106.1L, 160.7H, 141.8L, 39.9H, 150.6L, 158.1H, 147.2L, 36.5H, 171.4L, 158.1H, 157.2L, 34.5H, 166.0L, 154.4H, 143.8L, 162.0H, 87.5L, and wherein as the material L quartz SiO 2 with the refractive index n L = 1.471 and 2.126 are provided as the material H tantalum pentoxide Ta 2 O 5 having a refractive index n H =.
  • Erfindungsgemäß ist für einen grünen Spektralbereich (500 nm bis 600 nm) vorgesehen, daß in Einstrahlrichtung an der Eintrittsfläche des ersten Prismas beginnend folgender Aufbau vorgesehen ist: erstes Prisma aus Glas SF57 – Interferenzschichtsystem aus 27 Schichten – optischer Kitt – zweites Prisma aus Glas SF57, und das Interferenzschichtsystem mit der Schichtfolge wie nachstehend ausgeführt, wobei jeweils die Schichtdicke in Nanometer neben dem zugeordneten Material L bzw. H angegeben ist: 79.2H, 97.0L, 44.8H, 128.OL, 60.1H, 105.5L, 57.5H, 199.2L, 42.2H, 242.9L, 43.8H, 222.8L, 50.8H, 201.6L, 44.8H, 278.9L, 36.4H, 199.3L, 267.4H, 41.6L, 144.1H, 114.2L, 31.4H, 101.1L, 31.9H, 79.9L, 122.0H, und wobei als Material L Quarz SiO 2 mit der Brech zahl n L = 1.471 und als Material H Titanoxid TiO 2 mit der Brechzahl n H = 2.392 vorgesehen sind. (500 nm to 600 nm) According to the invention for a green spectral range provided that, starting the following structure is provided in the direction of incidence at the entrance face of the first prism: first prism made of glass SF57 - interference layer system consists of 27 layers - optical cement - second prism made of glass SF57, and the interference layer system with the layer sequence carried out as follows, where in each case the film thickness in nanometers adjacent to the associated material L and H is given: 79.2H, 97.0L, 44.8H, 128.OL, 60.1H, 105.5L, 57.5H, 199.2 L, 42.2H, 242.9L, 43.8H, 222.8L, 50.8H, 201.6L, 44.8H, 278.9L, 36.4H, 199.3L, 267.4H, 41.6L, 144.1H, 114.2L, 31.4H, 101.1L, 31.9H, 79.9L, 122.0H, and being provided as the material L quartz SiO 2 with the refractive index n L = 1,471 and titanium oxide as the material H TiO 2 having a refractive index n H = 2,392.
  • Erfindungsgemäß ist für einen roten Spektralbereich (600 nm bis 700 nm) vorgesehen, daß in Einstrahlrichtung an der Eintrittsfläche des ersten Prismas beginnend folgender Aufbau vorgesehen ist: erstes Prisma aus Glas SF57 – Interferenzschichtsystem aus 27 Schichten – optischer Kitt – zweites Prisma aus Glas SF57, das Interferenzschichtsystem mit der Schichtfolge wie nachstehend ausgeführt, wobei jeweils die Schichtdicke in Nanometer neben dem zugeordneten Material L bzw. H angegeben ist: 118.4H, 231.8L, 36.7H, 347.0L, 38.0H, 327.0L, 51.7H, 255.3L, 55.8H, 271.4L, 48.5H, 321.0L, 65.3H, 162.3L, 81.6H, 119.4L, 246.0H, 101.2L, 88.0H, 130.6L, 70.3H, 122.1L, 87.2H, 48.0L, 84.2H, 93.6L, 115.5H, und wobei als Material L Quarz SiO 2 mit der Brechzahl n L = 1.471 und als Material H Titanoxid TiO 2 mit der Brechzahl n H = 2.392 vorgesehen sind. (600 nm to 700 nm), the invention provides for a red spectral region, that, starting the following structure is provided in the direction of incidence at the entrance face of the first prism: first prism made of glass SF57 - interference layer system consists of 27 layers - optical cement - second prism made of glass SF57, the interference layer system carried out as follows with the layer sequence, in each case, the film thickness in nanometers adjacent to the associated material L and H is given: 118.4H, 231.8L, 36.7H, 347.0L, 38.0H, 327.0L, 51.7H, 255.3L, 55.8H, 271.4L, 48.5H, 321.0L, 65.3H, 162.3L, 81.6H, 119.4L, 246.0H, 101.2L, 88.0H, 130.6L, 70.3H, 122.1L, 87.2H, 48.0L, 84.2H , 93.6L, 115.5H, and wherein n is as material L quartz SiO 2 with the refractive index L = 1.471 and 2.392 are provided as the material H titanium oxide TiO 2 having a refractive index n H =.
  • Mit diesem zwischen den Hypotenusenflächen angeordneten Interferenzschichtsystem wird erreicht, daß die Abhängigkeit des Kontrastes vom Einfallswinkel, dh des Anteils an p-polarisiertem Licht relativ zum Anteil an s-polarisiertem Licht im Vergleich zu den bisher bekannten Polarisationsstrahlteilern wesentlich unkritischer ist. With this arranged between the hypotenuse interference layer system is achieved that the dependency of the contrast on the angle of incidence, that is the proportion of p-polarized light is much less critical in relation to the proportion of s-polarized light in comparison to the previously known polarization beam splitters.
  • Je nach Anwendungsfall bzw. Einsatzgebiet des erfindungsgemäßen Polarisationsstrahlteilers für verschiedene Spektralbereiche, wie zB blau (400 nm bis 500 nm), grün (500 nm bis 600 nm), rot (600 nm bis 700 nm) sowie bis in den nahen UV-Bereich kann eine entsprechende Schichtabfolge festgelegt werden. can depending on the application or field of use of the polarization beam splitter according to the invention for different spectral ranges, such as blue (400 nm to 500 nm), green (500 nm to 600 nm), red (600 nm to 700 nm), as well as to the near UV range a corresponding sequence of layers are defined. Die festzulegende Schichtabfolge erhält man – ausgehend von einer Start-Schichtabfolge – üblicherweise im Ergebnis einer rechnergestützten Optimierung. The to be defined sequence of layers is obtained - starting from a start-layer sequence - usually as a result of computer-aided optimization.
  • Für die Prismen werden vorzugsweise bekannte optische Gläser verwendet, die eine hohe Brechzahl aufweisen, wie SF57 mit einer Brechzahl n P = 1.854 bei der Wellenlänge von 550 nm. Vorzugsweise wird ein optischer Kitt mit einer Brechzahl n Kitt = 1.62 verwendet. For the prisms preferably known optical glasses are used, which have a high refractive index, such as n SF57 with a refractive index P = 1.854 at the wavelength of 550 nm. Preferably, an optical cement having a refractive index n = 1.62 putty used.
  • Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß für eine spektrale Bandbreite von bis zu 100 nm der Kontrast des Polarisationsstrahlteilers optimierbar ist, dh, daß für Licht in einem Wellenlängenbereich bis zu 100 nm der als Verhältnis T P /T S bestimmte Kontrast über dem gewünschten Wert von 1000 liegt. The essential advantage of the invention is that can be optimized for a spectral bandwidth of up to 100 nm, the contrast of the polarization beam splitter, which means that for light in a wavelength range up to 100 nm of certain of the ratio T P / T S contrast desired over the value of 1,000. Der Einfallswinkel a des in den Polarisationsstrahlteiler einfallenden Lichtbündels beim Übergang von Luft in das Eintrittsprisma kann in einem Bereich von α = 0° ± 15° variieren. The angle of incidence a of the incident in the polarized beam splitter light beam at the transition from air to the inlet prism can vary in a range of α = 0 ° ± 15 °. Damit ergibt sich im Vergleich zum Stand der Technik eine Erhöhung/Erweiterung um mindestens einen Faktor 10 für 8° ≤ α ≤ 15° bzw. –8° ≥ α ≥ –15°. Thus an increase / expansion by at least a factor of 10 for 8 ° ≤ α ≤ 15 ° or -8 ° ≥ results compared to prior art α ≥ 15 °.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to embodiments. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen: In the accompanying drawings:
  • 1 1 den schematischen Aufbau eines Polarisationsstrahlteilers mit einem Interferenzschichtsystem, the schematic structure of a polarization beam splitter having an interference layer system,
  • 2 2 beispielhaft die Kontrastverhältnisse an einem erfindungsgemäßen Polarisationsstrahlteiler für α = 0°, α = +12° und α = –12°. for example, the contrast ratios at a polarization beam splitter according to the invention for α = 0 °, α = + 12 ° and α = -12 °.
  • 3 3 beispielhaft die Transmisionsverhältnisse für p-polarisiertes Licht T P an einem erfindungsgemäßen Polarisationsstrahlteiler für α = 0°, α = +12° und α = –12°. for example, the Transmisionsverhältnisse for p-polarized light P T at a polarization beam splitter according to the invention for α = 0 °, α = + 12 ° and α = -12 °.
  • Der Polarisationsstrahlteiler The polarization beam splitter 1 1 in in 1 1 besteht aus zwei 90°-Prismen consists of two 90 ° prisms 2 2 , zwischen denen ein Interferenzschichtsystem Between which an interference layer system 3 3 angeordnet ist, wobei die Schicht is arranged, said layer 4 4 aus dem optischen Kitt beispielhaft zwischen der Hypotenusenfläche eines der 90°-Prismen from the optical cement by way of example between the hypotenuse of a 90 ° prisms 2 2 und der ersten äußeren Schicht des Interferenzschichtsystems and the first outer layer of the interference layer system 3 3 angeordnet ist. is arranged.
  • Das zu teilende Lichtbündel L tritt unter einem Winkel α = 0° ± 15° durch die Eintrittsfläche The material to be divided light beam L enters at an angle α = 0 ° ± 15 ° through the entry face 5 5 in den Polarisationsstrahlteiler the polarization beam splitter 1 1 ein. on.
  • Das durchgehende p-polarisierte Licht T P ist senkrecht zum reflektierten s-polarisierten Licht R s ausgerichtet. The continuous p-polarized light P T is aligned perpendicularly to the s-polarized light reflected s R. In gleicher Weise ist durchgehendes s-polarisiertes Licht T s senkrecht zum reflektierten p-polarisierten Licht R P ausgerichtet. Similarly, through-s-polarized light T s is aligned perpendicular to the reflected p-polarized light P R.
  • In In 2 2 sind beispielhaft die Kontrastverhältnisse dargestellt, die mit einem erfindungsgemäß ausgeführten Polarisationsstrahlteiler für die Einfallswinkel α = 0°, α = +12° und α = –12° in Abhängigkeit von der Wellenlänge erzielt werden. the contrast ratios are exemplified, which are obtained from the wavelength depending -12 ° with an embodying the present invention polarization beam splitter for the incident angle α = 0 °, α = + 12 ° and α =.
  • 3 3 zeigt die Transmisionsverhältnisse für p-polarisiertes Licht T P an dem erfindungsgemäßen Polarisationsstrahl teiler für die Einfallswinkel α = 0°, α = +12° und α = –12° in Abhängigkeit von der Wellenlänge. shows the Transmisionsverhältnisse for p-polarized light P T to the inventive polarization beam splitter for the incident angle α = 0 °, α = + 12 ° and α = -12 °, depending on the wavelength.
  • Nachfolgend werden drei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Polarisationsstrahlteilers für unterschiedliche Spektralbereiche angegeben. Three embodiments of the polarization beam splitter according to the invention are given for different spectral ranges.
  • Erstes Ausführungsbeispiel: First Embodiment:
  • Ein Polarisationsstrahlteiler, bei dem das Interferenzschichtsystem ( A polarization beam splitter in which (the interference layer system 3 3 ) für den blauen Spektralbereich (400 nm bis 500 nm) ausgelegt ist mit folgendem Aufbau: ) (For the blue spectral range from 400 nm to 500 nm) is designed with the following structure:
    • – Prisma aus Glas SF57 – Interferenzschichtsystem aus 37 Schichten – optischer Kitt – Prisma aus Glas SF57, - glass prism SF57 - interference layer system comprising layers 37 - optical cement - SF57 glass prism,
    • – als Material L Quartz SiO 2 mit der Brechzahl n L = 1.471 und als Material H Tantalpentoxid Ta 2 O 5 mit der Brechzahl n H = 2.126 vorgesehen sind und - as the material L Quartz SiO 2 with the refractive index n L = 1.471 and 2.126 are provided as the material H tantalum pentoxide Ta 2 O 5 having a refractive index n H = and
    • – die Schichtfolge wie nachstehend ausgeführt ist, wobei jeweils die Schichtdicke in Nanometer neben dem zugeordneten Material L bzw. H angegeben ist: 74.8L, 44.1H, 154.4L, 42.4H, 140.0L, 50.7H, 134.3L, 52.0H, 142.9L, 52.3H, 139.2L, 52.6H, 145.9L, 54.1H, 157.2L, 48.8H, 169.5L, 56.1H, 142.3L, 52.0H, 106.1L, 160.7H, 141.8L, 39.9H, 150.6L, 158.1H, 147.2L, 36.5H, 171.4L, 158.1H, 157.2L, 34.5H, 166.0L, 154.4H, 143.8L, 162.0H, 87.5L. - the layer sequence is carried out as follows, where in each case the film thickness in nanometers adjacent to the associated material L and H is given: 74.8L, 44.1H, 154.4L, 42.4H, 140.0L, 50.7H, 134.3L, 52.0H, 142.9 L, 52.3H, 139.2L, 52.6H, 145.9L, 54.1H, 157.2L, 48.8H, 169.5L, 56.1H, 142.3L, 52.0H, 106.1L, 160.7H, 141.8L, 39.9H, 150.6L, 158.1H, 147.2L, 36.5H, 171.4L, 158.1H, 157.2L, 34.5H, 166.0L, 154.4H, 143.8L, 162.0H, 87.5L.
  • Zweites Ausführungsbeispiel: Second Embodiment:
  • Ein Polarisationsstrahlteiler mit einem für den grünen Spektralbereich ausgelegten Interferenzschichtsystem mit folgendem Aufbau: A polarization beam splitter with a designed for the green spectral interference layer system with the following structure:
    • – Prisma aus Glas SF57 – Interferenzschichtsystem aus 27 Schichten – optischer Kitt – Prisma aus Glas SF57, - glass prism SF57 - SF57 glass prism - interference layer system comprising layers 27 - optical cement
    • – als Material L Quartz SiO 2 mit der Brechzahl n L = 1.471 und als Material H Titanoxid TiO 2 mit der Brechzahl n H = 2.392 vorgesehen sind und - as the material L Quartz SiO 2 with the refractive index n L = 1.471 and 2.392 are provided as the material H titanium oxide TiO 2 having a refractive index n H = and
    • – die Schichtfolge wie nachstehend ausgeführt ist, wobei jeweils die Schichtdicke in Nanometer neben dem zugeordneten Material L bzw. H angegeben ist: 79.2H, 97.0L, 44.8H, 128.OL, 60.1H, 105.5L, 57.5H, 199.2L, 42.2H, 242.9L, 43.8H, 222.8L, 50.8H, 201.6L, 44.8H, 278.9L, 36.4H, 199.3L, 267.4H, 41.6L, 144.1H, 114.2L, 31.4H, 101.1L, 31.9H, 79.9L, 122.0H. - the layer sequence is carried out as follows, where in each case the film thickness in nanometers adjacent to the associated material L and H is given: 79.2H, 97.0L, 44.8H, 128.OL, 60.1H, 105.5L, 57.5H, 199.2L, 42.2H, 242.9L, 43.8H, 222.8L, 50.8H, 201.6L, 44.8H, 278.9L, 36.4H, 199.3L, 267.4H, 41.6L, 144.1H, 114.2L, 31.4H, 101.1L, 31.9H , 79.9L, 122.0H.
  • Drittes Ausführungsbeispiel: Third Embodiment:
  • Polarisationsstrahlteiler mit einem für den roten Spektralbereich (600 nm bis 700 nm) ausgelegten Interferenzschichtsystem mit folgendem Rufbau: Polarization beam splitter designed with a for the red spectral region (600 nm to 700 nm) interference layer system with the following Rufbau:
    • – Prisma aus Glas SF57 – Interferenzschichtsystem aus 27 Schichten – optischer Kitt – Prisma aus Glas SF57, - glass prism SF57 - SF57 glass prism - interference layer system comprising layers 27 - optical cement
    • – als Material L Quartz SiO 2 mit der Brechzahl n L = 1.471 und als Material H Titanoxid TiO 2 mit der Brechzahl n H = 2.392 vorgesehen sind und - as the material L Quartz SiO 2 with the refractive index n L = 1.471 and 2.392 are provided as the material H titanium oxide TiO 2 having a refractive index n H = and
    • – die Schichtfolge wie nachstehend ausgeführt ist, wobei jeweils die Schichtdicke in Nanometer neben dem zugeordneten Material L bzw. H angegeben ist: 118.4H, 231.8L, 36.7H, 347.0L, 38.OH, 327.0L, 51.7H, 255.3L, 55.8H, 271.4L, 48.5H, 321.0L, 65.3H, 162.3L, 81.6H, 119.4L, 246.0H, 101.2L, 88.0H, 130.6L, 70.3H, 122.1L, 87.2H, 48.0L, 84.2H, 93.6L, 115.5H. - the layer sequence is carried out as follows, where in each case the film thickness in nanometers adjacent to the associated material L and H is given: 118.4H, 231.8L, 36.7H, 347.0L, 38.OH, 327.0L, 51.7H, 255.3L, 55.8H, 271.4L, 48.5H, 321.0L, 65.3H, 162.3L, 81.6H, 119.4L, 246.0H, 101.2L, 88.0H, 130.6L, 70.3H, 122.1L, 87.2H, 48.0L, 84.2H , 93.6L, 115.5H.
  • Das in den drei Ausführungsbeispielen für die Prismen verwendete Glas SF57 hat eine Brechzahl n P = 1.854 bei einer Wellenlänge von 550 nm. Der für die Schicht The glass SF57 is used in the three embodiments for the prism has a refractive index n P = 1.854 at a wavelength of 550 nm. The for the layer 4 4 verwendete Kitt hat eine Brechzahl n Kitt = 1.62. cement used has a refractive index n = 1.62 putty.
  • 1 1
    Polarisationsstrahlteiler Polarization beam splitter
    2 2
    90°-Prismen 90 ° prisms
    3 3
    Interferenzschichtsystem Interference coating system
    4 4
    Schicht aus optischem Kitt Layer of optical cement
    5 5
    Eintrittsfläche entry surface
    L L
    einfallendes Lichtbündel incident light beam
    T P T P
    durchgehendes Licht, p-polarisiert p-polarized light passing through it,
    T S T S
    durchgehendes Licht, s-polarisiert transmitting light, s-polarized
    R P R P
    reflektiertes Licht, p-polarisiert , P-polarized reflected light
    R S R S
    reflektiertes Licht, s-polarisiert reflected light, s-polarized

Claims (4)

  1. Polarisationsstrahlteiler ( Polarization beam splitter ( 1 1 ) aus zwei 90°-Prismen ( ) (Made up of two 90 ° prisms 2 2 ) mit einer Brechzahl n P und einem zwischen den Hypotenusenflächen der Prismen ( ) Having a refractive index n and a P (between the hypotenuse of the prisms 2 2 ) angeordneten Interferenzschichtsystem ( ) Arranged interference layer system ( 3 3 ), bei dem – im Interferenzschichtsystem ( ) - in which (in the interference layer system 3 3 ) eine Schicht aus einem Material H mit einer Brechzahl n H > n P und eine Schicht aus einem Material L mit einer Brechzahl n L < n P alternierend aufeinander folgen und zur Verbindung der beiden Prismen ( ) A layer of a material having a refractive index n H H> P n and a layer of a material having a refractive index n L L <n P follow each other alternately and (for connecting the two prisms 2 2 ) und des Interferenzschichtsystems ( ) And the interference layer system ( 3 3 ) miteinander mindestens eine Schicht ( ) To each other at least one layer ( 4 4 ) aus einem optischen Kitt mit einer Brechzahl n L < n Kitt < n P < n H vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß in Einstrahlrichtung an der Eintrittsfläche ( ) N of an optical cement having a refractive index L <n putty <n P <n H is provided, characterized in that (in the direction of incidence on the entry face 5 5 ) des ersten Prismas beginnend folgender Aufbau vorgesehen ist: erstes Prisma aus Glas SF57 – Interferenzschichtsystem aus 37 Schichten – optischer Kitt – zweites Prisma aus Glas SF57, und – das Interferenzschichtsystem ( ) Of the first prism starting the following construction is provided: first prism made of glass SF57 - interference layer system comprising layers 37 - optical cement - second prism made of glass SF57, and - the interference layer system ( 3 3 ) für den blauen Spektralbereich (400 nm bis 500 nm) ausgelegt ist mit der Schichtfolge wie nachstehend ausgeführt, wobei jeweils die Schichtdicke in Nanometer neben dem zugeordneten Material L bzw. H angegeben ist: 74.8L, 44.1H, 154.4L, 42.4H, 140.0L, 50.7H, 134.3L, 52.0H, 142.9L, 52.3H, 139.2L, 52.6H, 145.9L, 54.1H, 157.2L, 48.8H, 169.5L, 56.1H, 142.3L, 52.0H, 106.1L, 160.7H, 141.8L, 39.9H, 150.6L, 158.1H, 147.2L, 36.5H, 171.4L, 158.1H, 157.2L, 34.5H, 166.0L, 154.4H, 143.8L, 162.0H, 87.5L, und wobei – als Material L Quarz SiO 2 mit der Brechzahl n L = 1.471 und als Material H Tantalpentoxid Ta 2 O 5 mit der Brechzahl n H = 2.126 vorgesehen sind. ) (For the blue spectral designed 400 nm to 500 nm) is carried out as follows with the layer sequence, in each case, the film thickness in nanometers adjacent to the associated material L and H is given: 74.8L, 44.1H, 154.4L, 42.4H, 140.0L, 50.7H, 134.3L, 52.0H, 142.9L, 52.3H, 139.2L, 52.6H, 145.9L, 54.1H, 157.2L, 48.8H, 169.5L, 56.1H, 142.3L, 52.0H, 106.1L , 160.7H, 141.8L, 39.9H, 150.6L, 158.1H, 147.2L, 36.5H, 171.4L, 158.1H, 157.2L, 34.5H, 166.0L, 154.4H, 143.8L, 162.0H, 87.5L, and wherein - L as a material of quartz SiO 2 with the refractive index n L = 1.471 and 2.126 are provided as the material H tantalum pentoxide Ta 2 O 5 having a refractive index n H =.
  2. Polarisationsstrahlteiler ( Polarization beam splitter ( 1 1 ) aus zwei 90°-Prismen ( ) (Made up of two 90 ° prisms 2 2 ) mit einer Brechzahl n P und einem zwischen den Hypotenusenflächen der Prismen ( ) Having a refractive index n and a P (between the hypotenuse of the prisms 2 2 ) angeordneten Interferenzschichtsystem ( ) Arranged interference layer system ( 3 3 ), bei dem – im Interferenzschichtsystem ( ) - in which (in the interference layer system 3 3 ) eine Schicht aus einem Material H mit einer Brechzahl n H > n P und eine Schicht aus einem Material L mit einer Brechzahl n L < n P alternierend aufeinander folgen und zur Verbindung der beiden Prismen ( ) A layer of a material having a refractive index n H H> P n and a layer of a material having a refractive index n L L <n P follow each other alternately and (for connecting the two prisms 2 2 ) und des Interferenzschichtsystems ( ) And the interference layer system ( 3 3 ) miteinander mindestens eine Schicht ( ) To each other at least one layer ( 4 4 ) aus einem optischen Kitt mit einer Brechzahl n L < n Kitt < n P < n H vorgesehen ist, dadurch gekennzeichaet, daß in Einstrahlrichtung an der Eintrittsfläche ( ) N of an optical cement having a refractive index L <n putty <n P <n H is provided, characterized gekennzeichaet that (in the direction of incidence on the entry face 5 5 ) des ersten Prismas beginnend folgender Aufbau vorgesehen ist: erstes Prisma aus Glas SF57 – Interferenzschichtsystem aus 27 Schichten – optischer Kitt – zweites Prisma aus Glas SF57, und – das Interferenzschichtsystem ( ) Of the first prism starting the following construction is provided: first prism made of glass SF57 - interference layer system comprising layers 27 - optical cement - second prism made of glass SF57, and - the interference layer system ( 3 3 ) für den grünen Spektralbereich (500 nm bis 600 nm) ausgelegt ist mit der Schichtfolge wie nachstehend ausgeführt, wobei jeweils die Schichtdicke in Nanometer neben dem zugeordneten Material L bzw. H angegeben ist: 79.2H, 97.0L, 44.8H, 128.OL, 60.1H, 105.5L, 57.5H, 199.2L, 42.2H, 242.9L, 43.8H, 222.8L, 50.8H, 201.6L, 44.8H, 278.9L, 36.4H, 199.3L, 267.4H, 41.6L, 144.1H, 114.2L, 31.4H, 101.1L, 31.9H, 79.9L, 122.0H, und wobei – als Material L Quarz SiO 2 mit der Brechzahl n L = 1.471 und als Material H Titanoxid TiO 2 mit der Brechzahl n H = 2.392 vorgesehen sind. ) Designed for the green spectral range (500 nm to 600 nm) is carried out as follows with the layer sequence, in each case, the film thickness in nanometers adjacent to the associated material L and H is given: 79.2H, 97.0L, 44.8H, 128.OL , 60.1H, 105.5L, 57.5H, 199.2L, 42.2H, 242.9L, 43.8H, 222.8L, 50.8H, 201.6L, 44.8H, 278.9L, 36.4H, 199.3L, 267.4H, 41.6L, 144.1 H, 114.2L, 31.4H, 101.1L, 31.9H, 79.9L, 122.0H, and wherein - the material L quartz SiO 2 with the refractive index n L = 1,471 and titanium oxide as the material H TiO 2 having a refractive index n H = 2.392 are provided.
  3. Polarisationsstrahlteiler ( Polarization beam splitter ( 1 1 ) aus zwei 90°-Prismen ( ) (Made up of two 90 ° prisms 2 2 ) mit einer Brechzahl n P und einem zwischen den Hypotenusenflächen der Prismen ( ) Having a refractive index n and a P (between the hypotenuse of the prisms 2 2 ) angeordneten Interferenzschichtsystem ( ) Arranged interference layer system ( 3 3 ), bei dem – im Interferenzschichtsystem ( ) - in which (in the interference layer system 3 3 ) eine Schicht aus einem Material H mit einer Brechzahl n H > n P und eine Schicht aus einem Material L mit einer Brechzahl n L < n P alternierend aufeinander folgen und zur Verbindung der beiden Prismen ( ) A layer of a material having a refractive index n H H> P n and a layer of a material having a refractive index n L L <n P follow each other alternately and (for connecting the two prisms 2 2 ) und des Interferenzschichtsystems ( ) And the interference layer system ( 3 3 ) miteinander mindestens eine Schicht ( ) To each other at least one layer ( 4 4 ) aus einem optischen Kitt mit einer Brechzahl n L < n Kitt < n P < n H vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Einstrahlrichtung an der Eintrittsfläche ( ) N of an optical cement having a refractive index L <n putty <n P <n H is provided, characterized in that (in the direction of incidence on the entry face 5 5 ) des ersten Prismas beginnend folgender Aufbau vorgesehen ist: erstes Prisma aus Glas SF57 – Interferenzschichtsystem aus 27 Schichten – optischer Kitt – zweites Prisma aus Glas SF57, – das Interferenzschichtsystem ( ) Of the first prism starting the following construction is provided: first prism made of glass SF57 - interference layer system comprising layers 27 - optical cement - second prism made of glass SF57, - the interference layer system ( 3 3 ) für den roten Spektralbereich (600 nm bis 700 nm) ausgelegt ist mit der Schichtfolge wie nachstehend ausgeführt, wobei jeweils die Schichtdicke in Nanometer neben dem zugeordneten Material L bzw. H angegeben ist: 118.4H, 231.8L, 36.7H, 347.0L, 38.0H, 327.0L, 51.7H, 255.3L, 55.8H, 271.4L, 48.5H, 321.0L, 65.3H, 162.3L, 81.6H, 119.4L, 246.0H, 101.2L, 88.0H, 130.6L, 70.3H, 122.1L, 87.2H, 48.0L, 84.2H, 93.6L, 115.5H, und wobei – als Material L Quarz SiO 2 mit der Brechzahl n L = 1.471 und als Material H Titanoxid TiO 2 mit der Brechzahl n H = 2.392 vorgesehen sind. ) (For the red spectral range 600 nm to 700 nm designed) is carried out as follows with the layer sequence, in each case, the film thickness in nanometers adjacent to the associated material L and H is given: 118.4H, 231.8L, 36.7H, 347.0L, 38.0H, 327.0L, 51.7H, 255.3L, 55.8H, 271.4L, 48.5H, 321.0L, 65.3H, 162.3L, 81.6H, 119.4L, 246.0H, 101.2L, 88.0H, 130.6L, 70.3H , 122.1L, 87.2H, 48.0L, 84.2H, 93.6L, 115.5H, and wherein - n as the material L quartz SiO 2 with the refractive index L = 1.471, and provided as the material H titanium oxide TiO 2 having a refractive index n H = 2.392 are.
  4. Polarisationsstrahlteiler ( Polarization beam splitter ( 1 1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem optischer Kitt mit einer Brechzahl n Kitt = 1.62 verwendet wird und das für die Prismen ( ) According to one of the preceding claims, wherein the optical cement having a refractive index n = 1.62 putty is used and the (for the prisms 2 2 ) verwendete Glas SF57 eine Brechzahl von n P = 1.854 bei einer Wellenlänge von 550 nm hat. ) SF57 glass used has a refractive index of n P = 1.854 at a wavelength of 550 nm.
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