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学了理论看产品，今天我们聊一聊“分光膜”

时间：2019-12-4 10:48作者：update 阅读(2024) 评论: 5

导读：光学薄膜是由薄的分层介质构成的，通过界面传播光束的一类光学介质材料。

　　光学薄膜是由薄的分层介质构成的，通过界面传播光束的一类光学介质材料。它在光学系统中能提高光学效率、减少杂光。如高效减反射膜、高反射膜，实现光束的调整或再分配。如分束膜、分色膜、偏振分光膜就是根据不同需要进行能量再分配的光学元件。

　　分光膜是根据一定的要求和一定的方式把光束分成两部分的薄膜。

　　分光膜主要包括波长分光膜、光强分光膜和偏振分光膜等几类。

　　波长分光膜又叫双色分光膜，顾名思义它是按波长区域把光束分成两部分的薄膜。这种膜可以是一种截止滤光片或带通滤光片，所不同的是，波长分光膜不仅要考虑透过光而且要考虑反射光，二者都要求有一定形状的光谱曲线。波长分光膜通常在一定入射角下使用，在这种情况下,由于偏振的影响，光谱曲线会发生畸变,为了克服这种影响，必须考虑薄膜的消偏振问题。

　　光强分光膜是按照一定的光强比把光束分成两部分的薄膜，这种薄膜有时仅考虑某一波长，叫做单色分光膜；有时需要考虑一个光谱区域叫做宽带分光膜；用于可见光的宽带分光膜，又叫做中性分光膜。这种膜也常在斜入射下应用，由于偏振的影响，二束光的偏振状态可以相差很多,在有些工作中，可以不考虑这种差别,但在另一些工作中（例如某些干涉仪），则要求两束光都是消偏振的，这就需要设计和制备消偏振膜。

　　偏振分光膜是利用光斜入射时薄膜的偏振效应制成的。偏振分光膜可以分成棱镜型和平板型两种。棱镜型偏振膜利用布儒斯特角入射时界面的偏振效应（见光在分界面上的折射和反射）。

　　当光束总是以布儒斯特角入射到两种材料界面时，则不论薄膜层数有多少，其水平方向振动的反射光总为零，而垂直分量振动的光则随薄膜层数的增加而增加，只要层数足够多，就可以实现透过光束基本是平行方向振动的光，而反射光束基本上是垂直方向振动的光，从而达到偏振分光的目的，由于由空气入射不可能达到两种薄膜材料界面上的布儒斯特角，所以薄膜必须镀在棱镜上，这时入射介质不是空气而是玻璃。

　　平板型偏振膜主要是利用在斜入射时由电介质反射膜两个偏振分量的反射带带宽的不同而制成的。一般高反射膜，随着入射角的增大，垂直分量的反射带宽逐渐增大，而平行分量的带宽逐渐减少。

　　选择垂直分量的高反射区、平行分量的高透过区为工作区则可构成透过平行分量反射垂直分量的偏振膜，这种偏振膜的入射角一般选择在基体的布儒斯特角附近。棱镜型偏振膜工作的波长范围比较宽，偏振度也可以做得比较高，但它制备较麻烦，不易做得大，抗激光强度也比较低。

　　平板型偏振片工作的波长区域比较窄，但它可以做得很大，抗激光强度也比较高，所以经常用在强激光系统中。

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　　TFCalc功能非常强大，是光学薄膜设计和分析的通用工具。可用于设计各种类型的减反、高反、带通、分光、相位等膜系。

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　　TFCalc能设计基底双面膜系，单面膜层最多可达5000层，支持膜堆公式输入。并可以模拟各种类型的光照：如锥形光束，随机辐射光束等。

　　★强大的优化功能

　　可用极值、变分法等方法优化膜系的反射率、透过率、吸收率、相位、椭偏参数等目标。还可以采用针法，只要初始的单层膜就可以自动设计出各种膜系。

　　★集成了各种分析功能

　　反射率、透过率、吸收率、椭偏参数分析；电场强度分布曲线；膜系反射和透过颜色分析；晶控曲线计算；膜层公差与敏感度分析；良率分析。

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　　TFCalcReoptimize可以与镀膜机进行联机，及时补偿镀制前层膜时的公差，保证最后成品膜的性能合格。

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