摘要 rFey4zzz 许多光学仪器需要将光束分成两个方向传播的透射光和反射光,此类分光装置通常采用中性分光镜。中性分光镜常见的结构有两种,其中平板型结构因其构造简单、性能稳定,广泛应用于光学实验和工业系统中。 Q8q@Y R# 本案例中,通过分别设计分光膜与减反射膜,并将其分别镀制在平板基板的两侧,成功实现了一种在可见光波段、45° 入射条件下具有 50:50 分束比的平板型中性分光镜。 OUI6
ax\[ 应用场景 =\Iu$2r` 设计一个平板分光镜,包含一个分光膜和一个减反射膜。使其在可见光范围内、45° 入射条件下实现 50:50 的分光比。平均透射率或平均反射率的偏差不得超过 ±8%,即应控制在 42%–58% 范围内。 Ow@v"L;jF!
D<bI2 设计结果 yzR=A%V8A 设计结果如图所示,在可见光范围内、45° 入射条件下的平均反射率为 51.1%,其最大值与最小值的偏差均在 ±8% 以内,满足设计要求。 }^Gd4[(,g 设计流程 Lg4YED9# 该分光膜的初始结构是四分之一波长膜堆。 oZN'HT 关于公式工具的更多信息: Tutorial 02: Formula Tool l1A5Y5x9= 目标: 在 400–700 nm 波段内入射角0°时反射率达到50% "UG
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使用公式工具构建了上述膜系作为基础结构,右图展示了其在可见光波范围内0°入射时的光谱。可以看出此时在的透射率不达标 >zs5s 关于优化的更多信息: Tutorial 01: Optimization Workflow wC`;f5-> 优化后的膜系在 0° 入射下已满足设计指标,但在 45° 入射时(黄色虚线),最大反射率超出设计要求 8%,因此后续仍需进行角度匹配调整。 ^2S# Uk 角度匹配后的分光膜已经满足了设计指标。 9pLg+6O 关于角度匹配的更多信息: Tutorial 03: Match Angle vN65T$g7 之前分光膜的设计基于理想情况,未考虑实际镀制在平板上所引入的额外反射。因此,需要在平板背面增加减反射膜以降低反射率。本设计中使用了已优化的可见光减反射膜。然而,由于该减反射膜是针对 0° 入射角优化的,在 45° 入射条件下(黄色虚线)减反效果较差,因此后续仍需进行角度匹配优化。 w2dcH4& 角度匹配后的减反射膜光谱如上图所示。 A_R!uRD8- 关于角度匹配的更多信息: Tutorial 03: Match Angle zXZir7NfM 如上图所示,通过将分光膜和减反射膜分别镀制在玻璃基板的两侧,构成了一个平板型分光镜。 irKIy 平板分光镜的光谱如上图所示。与未镀减反射膜的情况(蓝色虚线)相比,添加减反射膜后透射率有所提升(绿色曲线)。黄色曲线表示理想条件下的光谱表现。 +&5'uAe