DE2366434C1 - Nichtpolarisierender Strahltailer - Google Patents

Nichtpolarisierender Strahltailer

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DE2366434C1
DE2366434C1 DE19732366434 DE2366434A DE2366434C1 DE 2366434 C1 DE2366434 C1 DE 2366434C1 DE 19732366434 DE19732366434 DE 19732366434 DE 2366434 A DE2366434 A DE 2366434A DE 2366434 C1 DE2366434 C1 DE 2366434C1
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Hans F. Dr.rer.nat. 8000 München Mahlein
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Siemens AG
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Siemens AG
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Description

JL 21η^-41ηη2+21η(κ2~«ο sin2O0)-In(I - sin2 0O)-In(W2-/^ sin20o) 2 2la«2-2In%+ In (njj-nl sinQ0)-\n(n\-nl sin20o)
erfüllt ist, mit k = 1, 2, 3, ... und wodurch der Reflexionsgrad bzw. Transmissionsgrad für die s- und p-Komponente gleich ist.
2. Nichtpolarisierender Strahlteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Substratrückseite mit einer Vergütungsschicht versehen ist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen nichtpolarisierenden Strahlteiler gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige nichtpolarisierende Strahlteiler werden z. B. bei speziellen Aufbauten mit Lasern und in Lasergeräten benötigt, wodurch ein Lichtstrahl in zwei in unterschiedliche Richtungen verlaufende Komponenten aufgespalten wird.
Bekannt sind Strahlteiler, bei welchen die bei Reflexion und Transmission auftretenden Polarisationseffekte vermindert werden. V. R. Costich beschreibt in Appl. Optics, Band 9, Nr. 4, April 1970, Seiten 866 bis 870 »Aufbauten aus dielektrischen Vielfachschichten«, in welchen auf einem transparenten Substrat mehrere Schichten aus unterschiedlichen Materialien und Schichtdicken aufgebracht sind. Bei einer vorgegebenen Folge von Brechungsindizes der einzelnen Schichtdikken und bei bestimmten Schichtdicken ist es möglich, an einem derartigen Aufbau einen breitbandigen Lichtstrahl in zwei Teilstrahlen zu zerlegen, die nur geringfügig polarisiert sind.
Es kann jedoch für keine einzige Wellenlänge aus dem Breitbandbereich die Polarisation völlig ausgeschaltet werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen einfach aufgebauten Strahlteiler anzugeben, der keine Polarisationseffekte zeigt.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Unter s- und p-Komponenten sind die senkrecht bzw. parallel zur Einfallsebene gerichteten Schwingungsrichtungen der Lichtwellen zu verstehen.
Aus diesen Beziehungen läßt sich bei vorgegebenen Brechungsindizes und vorgegebener Zahl der Schichten der Einfallswinkel bestimmen.
Es sei darauf hingewiesen, daß die genannte Aufgabe, polarisationsfreie Strahlungsteiler herzustellen, bereits aus der US-PS 35 59 090 bekannt ist. Diese bekannte Aufgabe wird dort jedoch auf eine andere Weise als es hier vorgeschlagen worden ist, gelöst.
Zur Vermeidung von Polarisationseffekten der Substratrückseite wird diese insbesondere mit einer Vergütungsschicht versehen.
Aus der Vielzahl der Aufbauten kann vorteilhafterweise der ausgewählt werden, bei dem der Winkel zwischen den beiden aufgeteilten Strahlanteilen an die spezielle Aufgabe angepaßt ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figur in der nun folgenden Beschreibung näher erläutert.
Die Figur zeigt einen nichtpolarisierenden Strahlteiler mit der Brechungsindexstruktur π/ρυΐΗ)3ηφο.
Der in der Figur dargestellte nichtpolarisierende Strahlteiler besteht aus einem Substrat aus Glas mit dem Brechungsindex ns — 1,5, einer dreimal wiederholten (k = 3) Doppelschichtenfolge aus Magnesiumfluorid mit dem Brechungsindex ηχ, = 1,38 und Zinksulfid mit dem Brechungsindex nH — 2,35 und einer letzten an Luft angrenzenden Magnesiumfluoridschicht mit dem Brechungsindex πι = 1,38. Die effektiven optischen Schichtdicken betragen jeweils λο/4, wobei λ0 = 694,3 nm die Wellenlänge eines parallelen Lichtbündels 4 eines Rubinlasers ist. Mit diesen Daten ergibt sich aus der obengenannten Beziehung für k — 3 ein
so Einfallswinkel von Θ = 82,4°. Der Winkel ß, der von den beiden aufgespaltenen Strahlenbündeln 5 und 6 gebildet wird, beträgt 15,2°. Die Substratrückseite ist mit einer Vergütungsschicht 7 versehen.
Für jeden anderen Wert von k ergibt sich ein anderer Einfallswinkel. Deshalb läßt sich gegebenenfalls durch Auswahl von k und damit durch einen bestimmten Einfallswinkel ein erforderlicher Winkel zwischen den aufgespaltenen Strahlanteilen mit großer Näherung ermitteln.
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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Nichtpolarisierender Strahlteiler aus dielektrischen Vielfachschichten für unpolarisierte, unter dem Einfallswinkel Θ0>0 aus einem Medium mit dem Brechungsindex no mit einer Wellenlänge λο einfallenden elektromagnetische Strahlung im ultravioletten, sichtbaren oder infraroten Spektralbereich, bestehend aus einem Substrat mit dem Brechungsindex ns und mindestens zwei aufge- ι ο dampften Schichten aus abwechselnd hochbrechendem Material mit dem Brechungsindex πη und niedrigbrechendem Material mit dem Brechungsindex /Jz., wobei alle hoch- und niedrigbrechenden Schichten die gleiche effektive optische Schichtdicke nidi cos Θ ,· mit sin Θ/= /J0 sin Θο/π/, /= L, H aufweisen, die gleich einem ungeraden Vielfachen vonAo/4ist, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Brechungsindexstruktur π/πιμη^πιΠο die Beziehung
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