[發明專利]偏振無關的分束器

有效

• 申請號: 201810791428.0
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN110737099B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 蘇炎;于光龍;劉哲;李昱;林志強
• 申請（專利權）人: 福州高意光學有限公司
• 主分類號: G02B27/28
• 分類號: G02B27/28;G02B6/126
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

本發明公開了一種偏振無關的分束器，包括基片，基片上具有多個高折射率膜層、中折射率膜層和低折射率膜層交替堆疊而成的膜系，所述高折射率膜層的材料為SiH、SiO_xH_y或SiH與SiO_xH_y的混合物，本發明方案可以應用于干涉儀，成像儀器，檢測儀器，數據中心，光通訊的梳狀濾波器(Interleaver)等領域，其中，有至少與800nm至4000nm波長范圍部分重疊的通帶，每個SiH/SiO_xH_y層在800nm至4000nm波長范圍內折射率均大于3，在800nm至4000nm波長范圍內的消光系數均小于0.0005,整個膜系在800nm至4000nm波長范圍內部分重疊，實現低吸收，實現大角度下各種分光比的偏振無關的分束器。

技術領域

本發明涉及光通訊領域，尤其是偏振無關的分束器。

背景技術

常規情況下,偏振無關的分束器，由于消偏振設計需要三種或三種以上的折射率介質膜或者金屬膜交替堆疊形成。高折射率膜層通常采用不同氧化物形成，例如TiO2、Nb2O5、Ta2O5及它們的混合物，中折射率膜層通常采用Al₂O₃及氧化物混合物(Al_xPr_yO_z、Al_xLa_yO_z、Al_xTa_yO_z等)，低折射率膜層通常采用SiO₂、MgF₂，金屬Ag等。金屬膜和介質膜混合鍍制的偏振無關分束器，由于其極差的可靠性，使用壽命低，遠遠不如硬介質氧化膜。然而，基于硬介質氧化膜的偏振無關分束器，由于這三類材料的折射率跨度不大，常常需要非常多的膜層，難于控制鍍膜的精度，鍍制的難度大，成品率低。

為了提高偏振無關分束器的性能，理想的措施是減少層數，減少總涂層厚度以及更好的大角度消偏性能。一種方式是，提高消偏設計的折射率跨度，對于高折射率膜層，采用在800mm至4000nm波長范圍上折射率高于常規氧化物的材料。除具備較高的折射率之外，該材料還必須在800nm至4000nm的波長范圍上具備低的消光系數，以提高使用波段范圍的反射率。

發明內容

針對現有技術的情況，本發明的目的在于提供一種實施可靠、制備便利且能夠提高使用波段范圍反射率的偏振無關的分束器。

為了實現上述的技術目的，本發明采用的技術方案為：

偏振無關的分束器，包括基片，基片上具有多個高折射率膜層、中折射率膜層和低折射率膜層交替堆疊而成的膜系，所述高折射率膜層的材料為SiH、SiO_xH_y或SiH與SiO_xH_y的混合物。

進一步，所述的基片為二氧化硅材料成型。

進一步，所述的中折射率膜層的材料為Nb₂O₅、Ta₂O₅、Al₂O₃、Al_xPr_yO_z、Al_xLa_yO_z、Al_xTa_yO_z中的至少一種混合物。

進一步，所述的低折射率膜層的材料為SiO₂、MgF₂中的至少一種混合物。

進一步，所述的高折射率膜層在800～4000nm波長范圍內的折射率均大于3。

進一步，所述的高折射率膜層在800～4000nm波長范圍內的曉光系數均小于0.0005。