一種無偏振的立方棱鏡帶通濾光片的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種無偏振的立方棱鏡帶通濾光片，它位于組成立方棱鏡的兩個等腰直角棱鏡的斜面之間，并由第一反射鏡、第一間隔層、第二反射鏡、第二間隔層、第三反射鏡、第三間隔層、第四反射鏡、第四間隔層、第五反射鏡、第五間隔層、第六反射鏡按順序依次排列組成，第一反射鏡的基本周期結構為M2LM2H2，第二和第四反射鏡的基本周期結構為H1M1LM1，第三和第五反射鏡的基本周期結構為M1LM1H1，第六反射鏡的基本周期結構為H2M2LM2，H1表示第一高折射率膜，H2表示第二高折射率膜，M1表示第一中間折射率膜，M2表示第二中間折射率膜，L表示低折射率膜；第一至第五間隔層為低折射率膜。本實用新型可廣泛應用于投影顯示和光通訊領域。
【專利說明】一種無偏振的立方棱鏡帶通濾光片
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種無偏振的立方棱鏡帶通濾光片，屬于光學領域，可廣泛應用于光學、光電、激光儀器和技術，特別是用于投影顯示和光通訊等領域。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有帶通濾光片都是由高折射率(H)和低折射率(L)兩種薄膜交替組成的，其結構為:{[反射鏡-間隔層-反射鏡]Uj，如U(HL)iH xL H(LH)iJUj,式中(HL)iH, H(LH)1是反射鏡，xL表示干涉級次為X的低折射率膜間隔層，i是反射鏡的基本周期數(shù)，j是帶通濾光片的周期數(shù)，最后的L是帶通濾光片的耦合層或減反射層。由于反射鏡的帶寬和反射率是由這兩種材料的光學導納之比決定的，因此帶通濾光片的特性主要也取決于兩種材料的光學導納之比。但是，這個比不僅隨光線的入射角而變化，而且對s、p兩個偏振分量會產(chǎn)生很大的差異。從薄膜光學可知，n s=n cos θ，np=n/cos θ，θ為光在膜層中的折射角，并可用正弦定律與入射角相聯(lián)系，于是，
[0003]n Hs/ n Ls=COS Θ H/cOS Θ L
[0004]η Ηρ/ η Lp=COS θ JCOS θ H
[0005]對S、P兩種偏振分量而言，高、低折射率兩種材料的光學導納之比可進一步寫成:
[0006]( n h/ rI L) s/ ( n h/ rI L) P= (cos Θ h) 2/ (cos Θ L)2
[0007]由于(cos Θ h)2/(cos θ J2總是大于1，且入射角越大，此比值越大。這說明s偏振的反射帶寬總是比P偏振的反射帶寬大，S偏振的反射率總是比P偏振的反射率高。這在由高折射率和低折射率兩種薄膜交替組成的反射鏡中是一種固有的特性。
[0008]由于現(xiàn)有技術的帶通濾光片常被要求用于平行光中且垂直入射的情況，所以并無上述問題，但隨著技術的進步，不斷出現(xiàn)把帶通濾光片用于45°入射的平板和立方棱鏡之中，特別是對立方棱鏡，由于玻璃-膜層界面上的入射角為45°，它比平板時空氣-膜層界面上的入射角45°的偏振效應會大許多，所以迄今未能設計制造。為說明此問題，表I計算了入射角為45°時高、低折射率兩種膜層中的折射角ΘΗ、Θ y為方便比較，計算中高折射率膜層的折射率均取2.43，低折射率膜層的折射率均取1.38?？梢钥闯?，立方棱鏡中玻璃-膜層界面的折射角遠遠大于平板中空氣-膜層界面的折射角，而且玻璃折射率越高，折射角越大。而折射角越大，表示(cos Θ H)2/(COS Θ J2比值越大，偏振效應越嚴重，這時S、P偏振分離越大。這就是迄今未見有立方棱鏡帶通濾光片應用的根本原因所在。
[0009]表I
[0010]
【權利要求】
1.一種無偏振的立方棱鏡帶通濾光片，其特征是:所述帶通濾光片位于組成立方棱鏡的兩個等腰直角棱鏡的斜面之間，所述帶通濾光片由第一反射鏡、第一間隔層、第二反射鏡、第二間隔層、第三反射鏡、第三間隔層、第四反射鏡、第四間隔層、第五反射鏡、第五間隔層、第六反射鏡按順序依次排列組成，其中，第一反射鏡的基本周期結構為M2LM2H2，第二反射鏡和第四反射鏡的基本周期結構為H1M1LM1，第三反射鏡和第五反射鏡的基本周期結構為M1LM1H1，第六反射鏡的基本周期結構為H2M2LM2，其中，H1表示第一高折射率膜，H2表示第二高折射率膜，M1表示第一中間折射率膜，M2表示第二中間折射率膜，L表示低折射率膜；所述第一反射鏡、第二反射鏡、第三反射鏡、第四反射鏡、第五反射鏡和第六反射鏡的基本周期數(shù)分別為大于等于I的正整數(shù)；第一間隔層、第二間隔層、第三間隔層、第四間隔層、第五間隔層為低折射率膜；所述帶通濾光片的周期數(shù)為大于等于I的正整數(shù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的無偏振的立方棱鏡帶通濾光片，其特征是:所述帶通濾光片的周期數(shù)為I?3。
3.根據(jù)權利要求1所述的無偏振的立方棱鏡帶通濾光片，其特征是:所述第一反射鏡、第二反射鏡、第三反射鏡、第四反射鏡、第五反射鏡和第六反射鏡的基本周期數(shù)分別為I?6個。
【文檔編號】G02B5/28GK203606528SQ201320751989
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權日:2013年11月25日
【發(fā)明者】顧培夫, 艾曼靈, 張梅驕, 金波, 鄭臻榮 申請人:杭州科汀光學技術有限公司