薄膜截止滤光片的消偏振设计

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1、薄膜截止滤光片的消偏振设计18薄膜截止滤光片的消偏振设计18薄膜截止滤光片的消偏振设计18薄膜截止滤光片的消偏振设计18薄膜截止滤光片的消偏振设计18薄膜截止滤光片的消偏振设计18薄膜截止滤光片的消偏振设计18第２５卷第２期２００５年２月光学学报Ｖ０１．２５，Ｎｏ．２Ｆｅｂｒｕａｒｙ，２００５ＡＣＴＡＯＰＴＩＣＡＳＩＮＩＣＡ文章编号：０２５３—２２３９（２００５）０２—２７４－５薄膜截止滤光片的消偏振设计＊顾培夫陈卫斌刘旭（浙江大学现代光学仪器国家重点实验室，杭州３１００２７）摘要：薄膜截止滤光片在倾斜入射时不可避免地会产生Ｓ和Ｐ二个偏振分量的分离，因而在许多应

2、用，特别是光通讯的应用中成为一个棘手的难题。提出了一种新的设计方法，对最常用的４５。入射角，实现了长波通和短波通两种截止滤光片的完全消偏振，在透射率为５０％处，其偏振分离分别为０．３ａｍ和０．１ｎｍ。基本的设计方法是采用宽带法布里一珀罗薄膜干涉滤光片中心波长两侧的干涉带作为长波通或短波通截止滤光片的初始膜系，然后经过适当的优化以提高透射带的透射率。宽带干涉滤光片的间隔层常由半波长厚度的高、低折射率混合膜层组成，如２Ｈ２Ｌ２Ｈ或２Ｌ２Ｈ２Ｌ。由于这种设计的截止区和透射带带宽常嫌不足，故提出了展宽截止区和透射带的方法。对一个典型的短波通截止滤光片，在波长１５５０ｎｍ

3、，截止区和透射带宽均达到了２００ｎｍ。这种设计方法不仅简单、性能优良，而且膜厚控制容差较大，故易于制造。关键词：薄膜光学；截止滤光片；消偏振设计；干涉中图分类号：０４８４文献标识码：ＡＤｅｓｉｇｎｏｆＤｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎＴｈｉｎＦｉｌｍＣｕｔｏｆｆＦｉｌｔｅｒｓＧｕＰｅｉｆｕ（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙＣｈｅｎＷｅｉｂｉｎＬｉｕＸｕ３１００２７）ｏｆＭｏｄｅｒｎＯｐｔｉｃａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ＺｎｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＨａｎｇｚｈｏｕＡｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＳ－ａｎｄｐ－ｐｏｌａｒｉｚ

4、ａｔｉｏｎｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｓａｎｉｎｖａｒｉａｂｌｅｅｆｆｅｃｔｉｎｔｈｉｎｆｉｌｍｅｄｇｅｆｉｌｔｅｒｓｕｓｅｄｆｏｒｔｉｌｔｅｄｉｎｃｉｄｅｎｃｅ．Ｓｏｉｔｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｆｏｒｍａｎｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｆｏｒｏｐｔｉｃａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ．ＡｎｏｖｅｌｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｉＳｐｕｔｆｏｒｗａｒｄａｔａｎｄｔｈｅｃｕｔｏｆｆｆｉｌｔｅｒｓｗｉｔｈａｄｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎａｔｉｎｃｉｄｅｎｃｅａｎｇｌｅａｏｆ４５。ａｒｅａｃｈｉｅｖｅｄ．Ｔｈｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｓｅｐａｒａｔｉｏｎ０．１ｔｒａｎ

5、ｓｍｉｔｔａｎｃｅ５０％ｆｏｒｌｏｎｇ．ｗａｖｅ—ｐａｓｓｆｉｌｔｅｒａｎｄａｓｈｏｒｔ－ｗａｖｅ—ｐａｓｓｆｉｌｔｅｒｉｓ０．３ｎｍａｎｄｗｈｉｃｈｎｍｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｉＳｂａｓｅｄｏｒｏｎｂｒｏａｄｂａｎｄＦａｂｒｙ．Ｐ６ｒｏｔｔｈｉｎｆｉｌｍｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｆｉｌｔｅｒｉｎｃａｎｈｉｇｈｅｒｌｏｗｅｒｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｂａｎｄｉｎｂｏｔｈｓｉｄｅｓｏｆｍａｉｎｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅｐｅａｋｏｒｂｅｕｓｅｄｆｏｒａｎｉｎｉｔｉａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｌｏｎｇ—ｗａｖｅ—ｐａｓｓｆｉｌｔｅｒｓｈｏｒｔ—ｗａ

6、ｖｅ—ｐａｓｓｆｉｌｔｅｒａｎｄｔｈｅｎｃａｎｂｅｒｅｆｉｎｅｄｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅｒｉｐｐｅｒｓ．Ｔｈｅｓｐａｃｅｒ２Ｈ２Ｌ２Ｈｏｒ２Ｌ２Ｈ２ＬｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｆｉｌｔｅｒｉＳｕｓｕａｌｌｙｔａｋｅｎ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｆｏｒｅｘｐａｎｄｉｎｇｂａｎｄｗｉｄｔｈｏｆｒｅｊｅｃｔｉｏｎｒｅｇｉｏｎａｎｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｂａｎｄｉＳｓｈｏｒｔ—Ｗａｖｅ—ｐａｓｓｅｄｇｅｆｉｌｔｅｒｓｗｉｔｈｚｅｒｏｒｅｊｅｃｔｉｏｎａｎｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｉＳｅｘｐｌａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｂａｎｄｗｉｄｔｈ

7、ｏｆ２００ｎｍｆｏｒｂｏｔｈｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ１５５０ｎｍ．Ｉｎｔｈｉｓｗａｙ，ｔｈｅｃａｎｏｂｔａｉｎｅｄａｔｓｅｐａｒａｔｉｏｎｌｏｎｇ—ｗａｖｅ—ｐａｓｓａｎｄｂｅｔｗｅｅｎｔｗｏｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｅａｓｉｌｙｂｅｇｏｔｔｅｎａｎｄｆａｂｒｉｃａｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｈｉｎｆｉｌｍｏｐｔｉｃｓ；ｃｕｔｏｆｆｆｉｌｔｅｒｓ；ｄｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎ；ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ１引言Ｐ偏振分量之间的分离，这就是我们熟知的偏振效应。这种偏振效应在许多场合限制了截止滤光片的性能甚至导致它不能应用，对线偏振光系统除外。

8、要消除薄膜的这种偏振效应