本發(fā)明屬于光學(xué)薄膜領(lǐng)域，具體涉及一種co2激光器用部分反射鏡薄膜。

背景技術(shù)：

1、二氧化碳(co2)激光器由c.kumar?n.patel于1964年在貝爾實驗室發(fā)明，它又可叫做玻璃激光管，是目前連續(xù)輸出功率較高的一種激光產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于紡織、醫(yī)療、材料加工、工業(yè)制造等領(lǐng)域，尤其是在包裝噴碼，非金屬材料切割，醫(yī)療美容等行業(yè)有著獨特的應(yīng)用。是當(dāng)前研究的熱門。在co2激光器研究過程中，因為10.6um在不同角度下偏振光的不同偏振態(tài)，因此在光路中必須盡可能消除薄膜因為傾斜入射產(chǎn)生的偏振效應(yīng)。

2、常規(guī)的短波通或長波通截止濾光片的初始結(jié)構(gòu)分別是g(0.5lh0.5l)pa和g(0.5hl0.5h)pa。這里的g和a分別表示平板基底和空氣，h和l分別代表高低折射率材料的四分之一光學(xué)厚度，p為周期數(shù)?；诖顺跏冀Y(jié)構(gòu)的截止濾光片迄今為止有著廣泛的應(yīng)用。但在大角度傾斜入射時，過渡帶處p-和s-偏振分離非常嚴(yán)重，因此無法滿足日益增加的角度要求，已就此急需找到一種新的薄膜設(shè)計方法。

3、多腔窄帶薄膜濾光片膜系設(shè)計方法具有插入損耗低、溫度不敏感和矩形度高等諸多優(yōu)點，因此在紅外氣體探測領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但當(dāng)薄膜濾光片處于傾斜入射時，其間隔層等效光學(xué)厚度的降低會導(dǎo)致其透射的中心波長向短波方向發(fā)生漂移。同時其p偏振光的中心波長與s偏振光的中心波長出現(xiàn)明顯的分離，從而導(dǎo)致平均光產(chǎn)生嚴(yán)重的偏振相關(guān)損耗并限制濾光片的傾斜入射角度。在前面所提到的偏振效應(yīng)，是指光傾斜入射在薄膜上時，通常會產(chǎn)生p-和s-偏振分量之間的分離。因此要求設(shè)計45°入射的短波通或長波通截止濾光片的時候，要求薄膜可以分離兩個相近波長，使得其中一個波長高反射，另一個波長高透射，并要求過渡帶p-和s-偏振光在50％-60％透過率處的偏振光譜分離盡可能小。

4、多腔窄帶薄膜濾光片膜系設(shè)計方法解決了一部分的偏振效應(yīng)，但這種方法的缺陷也是顯著的。首先，由于間隔層的級次較高，使得薄膜的整體厚度很厚，不利于實際制備。其次，透過帶和截止帶的寬度依然不夠?qū)?，在某些情況下可能將不再適用。最后，當(dāng)h和l折射率不匹配時，可能會出現(xiàn)無法消除過渡帶處p-和s-偏振分離量的情況以及無法量產(chǎn)的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對背景技術(shù)的不足提供一種新的co2激光器用部分反射鏡薄膜消偏振設(shè)計。

2、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

3、一種co2激光器用部分反射鏡薄膜，包含薄膜，所述薄膜的初始結(jié)構(gòu)為：g(ambhcl)^p?dl?a；其中，g和a分別表示平板基底和空氣，h、m和l分別代表高中低折射率材料的四分之一光學(xué)厚度，p為周期數(shù)；a、b、c、d分別為高中低不同材料前面的系數(shù)。

4、作為本發(fā)明一種co2激光器用部分反射鏡薄膜的進(jìn)一步優(yōu)選方案，薄膜的基本周期結(jié)構(gòu)為：(ambhcl)^p?dl；通過調(diào)整a、b、c、d的相對比例，調(diào)整傾斜入射時p-和s-在所要求波段處的偏振光譜分離量，直至完全消偏振。

5、作為本發(fā)明一種co2激光器用部分反射鏡薄膜的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述薄膜的基本周期結(jié)構(gòu)中的材料是非對稱結(jié)構(gòu)通過調(diào)整a、b、c、d對應(yīng)材料的比例，調(diào)整透過帶和截止帶的寬度。

6、作為本發(fā)明一種co2激光器用部分反射鏡薄膜的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述薄膜的基本周期結(jié)構(gòu)中包含高、中、低折射率三種薄膜介質(zhì)材料。

7、本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

8、1、本發(fā)明對于平板基底，可有效消除任意入射角度下，p-和s-在50％-60％波段透處的偏振光譜分離量較?。?/p>

9、2、本發(fā)明通過基本周期結(jié)構(gòu)中的系數(shù)，可以很方便的調(diào)整p光和s光偏移量的大??；

10、3、本發(fā)明通過基本周期結(jié)構(gòu)中的膜層數(shù)，可以很方便的調(diào)整透過帶和截止帶的寬度；

11、4、本發(fā)明方法簡單易行。利用計算機，借助于任何常規(guī)薄膜設(shè)計軟件即可完成；

12、5、本發(fā)明方法針對性強，適用范圍廣，品質(zhì)高；此方法適用于當(dāng)前光學(xué)薄膜行業(yè)的所有介質(zhì)薄膜材料；設(shè)計得到的膜系，不包含極厚層，膜層總厚度較薄，有利于精確制備，有利于大幅度提升產(chǎn)品的良品率。

技術(shù)特征：

1.一種co2激光器用部分反射鏡薄膜，其特征在于：包含薄膜，所述薄膜的初始結(jié)構(gòu)為：g(ambhcl)^p?dl?a；其中，g和a分別表示平板基底和空氣，h、m和l分別代表高中低折射率材料的四分之一光學(xué)厚度，p為周期數(shù)；a、b、c、d分別為高中低不同材料前面的系數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種co2激光器用部分反射鏡薄膜，其特征在于：薄膜的基本周期結(jié)構(gòu)為：(ambhcl)^p?dl；通過調(diào)整a、b、c、d的相對比例，調(diào)整傾斜入射時p-和s-在所要求波段處的偏振光譜分離量，直至完全消偏振。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種co2激光器用部分反射鏡薄膜，其特征在于：所述薄膜的基本周期結(jié)構(gòu)中的材料是非對稱結(jié)構(gòu)通過調(diào)整a、b、c、d對應(yīng)材料的比例，調(diào)整透過帶和截止帶的寬度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種co2激光器用部分反射鏡薄膜，其特征在于：所述薄膜的基本周期結(jié)構(gòu)中包含高、中、低折射率三種薄膜介質(zhì)材料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于光學(xué)薄膜領(lǐng)域，具體涉及一種CO<subgt;2</subgt;激光器用部分反射鏡薄膜；光傾斜入射在普通的沉積在平板基底的薄膜上時，不可避免的會產(chǎn)生P?和S?偏振分量之間的分離，這就是偏振效應(yīng)；常規(guī)的短波通或長波通截止濾光片，當(dāng)傾斜使用時，由于偏振效應(yīng)，使得P?和S?在所要求波段處嚴(yán)重分離，從而嚴(yán)重影響使用效果。本發(fā)明的消偏振分光膜設(shè)計方案，可以有效消除任意入射角度下，在所要求波段處的偏振光譜分離量較小，特別是針對部分反射膜消偏振；可以很方便的調(diào)整所要求波段的反射和透射率；膜系設(shè)計簡單，借助于任何常規(guī)薄膜設(shè)計軟件即可完成；此薄膜適用于當(dāng)前光學(xué)薄膜行業(yè)的所有介質(zhì)薄膜材料；具有針對性強，適用范圍廣，品質(zhì)高，制作難度小的特點。

技術(shù)研發(fā)人員：許順貴
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京晶采光學(xué)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23