[發明專利]0°入射起偏薄膜的制備方法

無效

• 申請號: 200810204860.1
• 申請日: 2008-12-30
• 公開（公告）號: CN101464536A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 王晴云;齊紅基;肖秀娣;賀洪波;易葵;范正修
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所;上海大恒光學精密機械有限公司
• 主分類號: G02B5/30
• 分類號: G02B5/30;C23C14/22;B32B17/06
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 張澤純

技術領域

本發明涉及薄膜，特別是一種0°入射起偏薄膜的制備方法。

背景技術

隨著薄膜光學理論的發展，薄膜光學已經成為現代光學的重要分支，其應用已深入到航天遙感、光纖通信、激光以及日常生活的各個領域，光學薄膜已成為現代光學系統中不可缺少的部分。偏振薄膜作為光學薄膜的重要分支，在電光調制及其他應用中有著不可替代的作用，隨著光通信和激光技術的進步，偏振薄膜也越來越多的關注。

時至今日，現在有許多制備偏振薄膜的方法，主要分為在平面基底上鍍膜和在兩個棱鏡之間鍍膜，用這兩種方法鍍制的偏振器件在光學性能上基本能滿足系統的要求，但是由于這些偏振器件基本上都需要傾斜入射，使得一些光學系統設計在目前平面工藝條件下無法在實際應用中實現。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種制備0°入射起偏薄膜的制備方法，該方法具有方法簡單和可靠性強的特點。

本發明的基本原理是：

由光在各向同性介質中傳播的規律，我們知道光在從一種介質垂直入射到另一種介質時，s偏振光(以下簡稱s光)和p偏振光(以下簡稱p光)具有相同的折射率，因而反射率和透射率都相等，因而不會有偏振效應。但當介質為各向異性介質時，正入射時，s光和p光也會有不同的折射率，這樣s光和p光就在0°入射有了不同的反射率，存在著偏振效應。由于傾斜沉積鍍制出的薄膜微結構中存在柱狀結構，傾斜沉積鍍制出的薄膜具有雙折射特性。

我們選定鍍膜的兩個沉積角度θ₁、θ₂，θ₁＜θ₂，分別以θ₁、θ₂角度鍍制單層膜，厚度不限，然后測量兩片單層膜的s光和p光的透射光譜曲線，用包絡法(參見Manifacier?J?C.Gasiot?J，A?simple?method?for?the?determination?ofoptical?constant?n，k?and?the?thickness?of?a?weakly?absorbing?thin?film.J.phys.E.Scientific?Instrument，1976，9(11)：1002～1004)分別求得s光和p光在參考波長λ處的折射率n_s1、n_s2、n_p1、n_p2，其中：

n_s1為沉積角度為θ₁時，所鍍制單層膜s光的折射率；

n_s2為沉積角度為θ₂時，所鍍制單層膜s光的折射率；

n_p1為沉積角度為θ₁時，所鍍制單層膜p光的折射率；

n_p2為沉積角度為θ₂時，所鍍制單層膜p光的折射率，

試驗證明，沉積角度θ越小，所鍍制膜層折射率越大。

本發明的思想是采用(HL)^mH膜系利用鍍制膜層的沉積角度θ₁、θ₂不同而獲得的高折射率膜層和低折射率膜層進行搭配，實現起偏效果。其中H和L分別表示λ/4光學厚度的高折射率層和低折射率層，m為周期數，我們知道：

(HL)^mH膜系的在中心波長的反射率公式：