大角度高消光比偏振分光镜的设计
2023-10-21韩克旭付秀华李卓霖刘俊岐林兆文
韩克旭,付秀华,,李卓霖,刘俊岐,林兆文
(1.长春理工大学 光电工程学院,长春 130022;2.长春理工大学 中山研究院,中山 528436;3.吉林省教育学院,长春 130022)
LED 由于其使用寿命长、低发热的优点,是液晶显示器和投影系统中光源的主要类型,由于LED 所发出的光并非平行光,具有一定角度,因此需要显示器光学系统中的偏振分光镜具有一定的接受大角度光源入射的能力[1]。为了实现更好的偏振效果,人们对偏振分光镜进行了更深入的研究。
2002 年,邓云龙等人[2]在高折射率SF57(n=1.846)基底上选用三种薄膜材料设计偏振膜,在中心波长550 nm 处,空气入射角为-9°~+9°时,满足TSmax<0.1%,TPmin>85%,且在0°±9°极限角度入射时,波长范围420~680 nm 内TP均大于80%。
2010 年,王庆[3]通过研究对称膜系LHL 和HLH的偏振分光特性,设计了1/4 规整膜系的偏振分光镜并采用电子束蒸镀法制备,在440~560 nm,入射角度47°±5°时均满足TPave>80%,TSave<0.5%。
2018 年张金豹等人[4]在BK7 基底上,选用Ta2O5、SiO2、Al2O3三种材料,依据布儒斯特角光谱曲线特性,利用长短波通对偏振分光带进行展宽,研制出的偏振分光棱镜在波长440~640 nm内,入射角为45°时TPave>95%,TSave<5%。
2020 年,Maciel 等人[5]以空气作为低折射率层,TiO2作为高折射率层,设计并制备了应用于微电系统的偏振分光膜,研究退火工艺对TiO2折射率的影响,通过溅射、退火和湿式蚀刻进行薄膜沉积。制备出的偏振分光膜在460~640 nm 范围内,P 光平均透过率大于95%。
2021 年,Pellicori 等人[6]设计了一种新的多用途偏振分光镜,在可见光波段范围内有四个偏振通带,用Ta2O5和SiO2作为高低折射率材料设计偏振分光膜,其基础膜系结构为(xHyLxH)n,通过调整x和y的比例来确定通带数量及中心波长,设计的膜系在四个偏振通带内消光比大于1 000∶1。……