Светоделитель с коэффициентом деления мощности 1:10 Советский патент 1992 года по МПК G02B5/28 

Изобретение относится к оптическим элементам на основе многослойных интерференционных покрытий и может быть использовано в приборостроении, лазерной технике и т.п.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем однолучевого характера деления мощности, упрощение процесса изготовления и уменьшение степени поляризации.

На фиг. 1 изображена конструкция светоделителя; на фиг. 2 - его спектральная характеристика.

Конструкция светоделителя с коэффициентом деления мощности 1:10 практически реализована нанесением в вакууме

делительного и просветляющего покрытий в установке вакуумного напыления УРМЗ, 279.060 на две стороны плоской подложки из оптического стекла К8 размерами 6 х 8 х 1. Изготовленный светоделитель был рассчитан для работы под углом падения излучения 45° в интервале длин волн с центром на АО 850 нм; Делительное покрытие выполнялось на основе двух чередующихся слоев из MgF2 и ZnS, причем пленки ZnS наносились на подложку первыми. Оба слоя делительного покрытия имели оптическую толщину AI /4, где AI 954 - 965 нм. Просветляющее покрытие выполнялось на основе пленок , Zr02 и МдР2, причем пленка наносилась на подложку перvj ю VI о ю ел

вой, а пленка MgF2 граничила с воздухом. Оптическая толщина пленок А120з и MgF2 была равна 2.2 /4, а пленки Zr02 ki /2. Здесь А2 1088- 1099 нм. При температуре нанесения 150°С пленки MgF2, АЬОз, Zr02 и ZnS имели показатели преломления 1,38; 1,61; 1,95 и 2,34 соответственно. Экспериментальные спектры пропускания S-и р-по- ляризаций излучения, падающего под углом 45° на созданный таким образом светоделитель, показаны на фиг. 2. Измерения выпол- нены на спектрофотометре СФ-26 с использованием кристаллического поляризатора в виде призмы Плана. Из фиг. 2 следует, что в интервале длин волн 780-930 нм (Ts + Тр)/2 90, %, то есть делитель с хорошей точностью делит мощность падающего на него излучения в отношении 1:10. При этом степень поляризации прошедшего через светоделитель излучения не превышает 1%. Таким образом, изготовлен неполяризующий светоделитель с коэффициентом деления мощности Р:Т 1:10, работающий в достаточно широком диапазоне длин волн с центром на Ао 850 нм. Конструкция делителя, содержащая на одной стороне плоской подложки делительное покрытие, а на другой - просветляющее покрытие, обеспечивает однолучевой характер деления: деление мощности в необходимом отношении происходит на поверхности делительного покрытия. Этот светоделитель, работающий в спектральной области 780-930 нм, может быть использован для деления мощности излучения с центральной волны АО 850 нм, как от лазерного источника, имеющего спектральную ширину :10 нм, так и от све- тодиода, обладающего спектральной шири- нойгЮО нм; Такие светоизлучающие диоды и полупроводниковые широко используются в волоконно-оптических линиях связи и соответствующей контрольно-измерительной аппаратуре.

Положительный эффект от использования светоделителя заключается в следующем.

Однолучевой характер деления мощности позволяет расширить функциональные возможности делителя, а именно реализовать конструкцию делителя на подложках

любой толщины; использовать делитель для разветвления мощности в фотоприемниках с произвольными размерами фоточувствительной области; использовать делитель для разветвления мощности в интегральнооптические и волоконные световоды, а также на другие делители и линзы.

Упрощение технологии изготовления делителя.

Для изготовления делителя необходимо

нанести на плоскую подложку пять слоев.

Уменьшение степени поляризации делителя.

У светоделителя в широком спектральном диапазоне ДА (0,88- 1,14)-Ао степень

поляризации в проходящем пучке , а в отраженном пучке PFK 15%.

Формула изобретения Светоделитель с коэффициентом деления мощности 1:10, состоящий из плоскопараллельной подложки с показателем преломления 1,46:1,55, с нанесенными на обе ее стороны покрытиями, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, путем однолучевого характера деления мощности, упрощения процесса изготовления и уменьшения степени поляризации, покрытие на одной стороне подложки выполнено в виде двухслойного делительного с показателями

преломления и оптическими толщинами слоев, равными, считая от подложки соответственно п в 2,30 - 2,40, п н 1,37 - 1,39 иЯ1 /4,Ai /4, гдеЯт (1,123-1,135)Ао , на другой - в виде трехслойного просветляющего с показателями преломления и оптическими толщинами слоев, равными, считая от подложки соответственно п н 1,60 - 1,62, 1,90-2,00, ,37-1,39иА2 /4,А2 / 4А2 /2 ,где А2 (1,280 - 1,293) АО .причем

АО равно длине волны падающего на светоделитель излучения.

Пь .00

Оопт Дг/2

Изобретение относится к оптическим элементам на основе многослойных интерференционных покрытий и может быть использовано в приборостроении, лазерной технике и т.п. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем однолучевого характера деления мощности, упрощение процесса изготовления и уменьшение степени поляризации. Светоделитель состоит из подложки с показателем преломления 14,6-1,55, на обе стороны которой нанесены многослойные интерференционные покрытия. На одной стороне покрытие выполнено в виде двухслойного делительного с показателями преломление и оптическими толщинами слоев, равными, считая от подложки соответственно п ь 2,30 - 2,40, п н 1,37 - 1,39 и Ai/4, Ai/4 , гдеАт (1.123- 1,135)Аэ. На другой стороне покрытие выполнено в виде трехслойного просветляющего с показателями преломления и оптическими толщинами слоев, равными, считая от подложки, соответственно п н 1,60 - 1,62, 1,90 - 2,00, п н 1,37-1,39 и А2/4 А2/2 А2/4 , где А2 (1,280- 1,293) АО , где АО -длина волны падающего на светоделитель излучения. 2 ил. (Л С

ЛнН.37-М.39

ЮО

Тс Т,

S, IPl/o

,Tp-2

,.

Т5,Тр