偏振分离元件、偏振分离元件设计方法、光学系统和光学设备技术方案

提供通过简单的多层膜(层叠膜)来应对宽度较宽的入射角度而不需要双折射层构造的偏振分离元件、偏振分离元件设计方法、光学系统和光学设备。偏振分离元件(101e)形成于一对透光性基板之间，且在波长A1(nm)～波长A2(nm)的波长区间全部范围内，使P偏振光的透射率和S偏振光的透射率至少相差B％以上，其特征在于，其中，针对设计波长λ(nm)，A1＝λ×0.86A2＝λ×1.7B(％)＝22.5偏振分离元件(101e)具有电介质交替层叠构造，电介质交替层叠构造至少具有宽带偏振分离膜结构、第1窄带偏振分离膜结构和第2窄带偏振分离膜结构。

Polarization separation element, design method of polarization separation element, optical system and optical equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】偏振分离元件、偏振分离元件设计方法、光学系统和光学设备
本专利技术涉及偏振分离元件、偏振分离元件设计方法、光学系统和光学设备。
技术介绍
以往，关于偏振分离元件，公知有使用电介质多层膜的元件。而且，例如在专利文献1中提出了对应于宽度较宽的入射角度而使用电介质多层膜的结构。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-152391号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在现有结构中，是将双折射层构造以栅格方向垂直的方式层叠多层的技术。因此，存在要求复杂的层叠技术这样的问题。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供通过简单的多层膜(层叠膜)来应对宽度较宽的入射角度而不需要双折射层构造的偏振分离元件、偏振分离元件设计方法、光学系统和光学设备。用于解决课题的手段为了解决上述课题并实现目的，本专利技术的至少若干个实施方式的偏振分离元件形成于一对透光性基板之间，且在波长A1(nm)～波长A2(nm)的波长区间全部范围内，使P偏振光的透射率和S偏振光的透本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种偏振分离元件，其形成于一对透光性基板之间，且在波长A1(nm)～波长A2(nm)的波长区间全部范围内，使P偏振光的透射率和S偏振光的透射率至少相差B％以上，其特征在于，/n其中，针对设计波长λ(nm)，/nA1＝λ×0.86/nA2＝λ×1.7/nB(％)＝22.5/n所述偏振分离元件具有电介质交替层叠构造，该电介质交替层叠构造是交替层叠具有第1折射率的第1电介质和具有比所述第1折射率低的第2折射率的第2电介质而得到的，/n所述电介质交替层叠构造至少在所述波长A1(nm)～所述波长A2(nm)的波长区间全部范围中的1/4的波长区间范围内具有宽带偏振分离膜结构，该宽带偏振分离膜结构呈P偏...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171129 JP 2017-2296121.一种偏振分离元件，其形成于一对透光性基板之间，且在波长A1(nm)～波长A2(nm)的波长区间全部范围内，使P偏振光的透射率和S偏振光的透射率至少相差B％以上，其特征在于，
其中，针对设计波长λ(nm)，
A1＝λ×0.86
A2＝λ×1.7
B(％)＝22.5
所述偏振分离元件具有电介质交替层叠构造，该电介质交替层叠构造是交替层叠具有第1折射率的第1电介质和具有比所述第1折射率低的第2折射率的第2电介质而得到的，
所述电介质交替层叠构造至少在所述波长A1(nm)～所述波长A2(nm)的波长区间全部范围中的1/4的波长区间范围内具有宽带偏振分离膜结构，该宽带偏振分离膜结构呈P偏振光的透射率的透射率高低差和S偏振光的透射率的透射率高低差分别至少为15％以内的分光特性，
并且，所述电介质交替层叠构造在所述波长区间全部范围的波长范围内包含的、比所述波长范围窄的第1波长范围内具有第1窄带偏振分离膜结构，该第1窄带偏振分离膜结构至少在所述波长A1(nm)～所述波长A2(nm)的波长区间全部范围中的1/8的波长区间范围内，具有P偏振光的透射率和S偏振光的透射率至少相差30％以上的分光特性，
并且，所述电介质交替层叠构造在所述波长区间全部范围的波长范围内包含的、比所述波长范围窄且不与所述第1波长范围重合的第2波长范围内，至少具有第2窄带偏振分离膜结构，该第2窄带偏振分离膜结构至少在所述波长A1(nm)～所述波长A2(nm)的所述波长区间全部范围中的1/8的波长区间范围内，具有P偏振光的透射率和S偏振光的透射率至少相差30％以上的分光特性。


2.根据权利要求1所述的偏振分离元件，其特征在于，
在所述偏振分离元件中，所述宽带偏振分离膜结构在第1宽带偏振分离膜结构和第2宽带偏振分离膜结构这2个宽带偏振分离膜结构以内构成为：从所述透光性基板起依次为所述第1电介质、所述第2电介质、所述第1电介质、所述第2电介质，所述第1电介质的膜厚和所述第2电介质的膜厚满足以下的式(1)，
所述第1电介质的膜厚(0.24±a1)×d
所述第2电介质的膜厚(0.8±a2)×e
所述第1电介质的膜厚(0.45±a3)×f
所述第2电介质的膜厚(3.3±a4)×g(1)
其中，
系数a1＝0.15
系数a2＝0.2
系数a3＝0.2
系数a4＝0.6
关于所述第1宽带偏振分离膜结构，系数d＝1，关于所述第2宽带偏振分离膜结构，系数d＝1.2～1.5，
关于所述第1宽带偏振分离膜结构，系数e＝1，关于所述第2宽带偏振分离膜结构，系数e＝0.9～1.2，
关于所述第1宽带偏振分离膜结构，系数f＝1，关于所述第2宽带偏振分离膜结构，系数f＝0.4～0.8，
关于所述第1宽带偏振分离膜结构，系数g＝1，关于所述第2宽带偏振分离膜结构，系数g＝0.6～0.95，
此外，在所述第2宽带偏振分离膜结构以后的所述宽带偏振分离膜结构中，不会成为d＝e＝f＝g，
计算值是光学膜厚(QWOT)。


3.根据权利要求1所述的偏振分离元件，其特征在于，
所述第1窄带偏振分离膜结构和所述第2窄带偏振分离膜结构分别具有如下结构：从所述透光性基板侧起依次层叠有所述第1电介质、所述第2电介质、所述第1电介质、所述第2电介质、所述第1电介质；或者从所述透光性基板侧起依次层叠有所述第2电介质、所述第1电介质、所述第2电介质、所述第1电介质、所述第2电介质，
所述第1电介质的膜厚和所述第2电介质的膜厚满足以下的式(2-1)或(2-2)，
所述第1电介质的膜厚(1.975±b1)×h
所述第2电介质的膜厚(1.975±b2)×i
所述第1电介质的膜厚(1.825±b3)×j
所述第2电介质的膜厚(1.675±b4)×k
所述第1电介质的膜厚(1.675±b5)×l.........(2-1)
其中，
系数b1＝0.4
系数b2＝0.4
系数b3＝0.3
系数b4＝0.3
系数b5＝0.3
以及
所述第2电介质的膜厚(1.975±b1)×h
所述第1电介质的膜厚(1.975±b2)×i
所述第2电介质的膜厚(1.825±b3)×j
所述第1电介质的膜厚(1.675±b4)×k
所述第2电介质的膜厚(1.675±b5)×l...........(2-2)
其中，
系数b1＝0.4
系数b2＝0.4
系数b3＝0.3
系数b4＝0.3
系数b5＝0.3
关于所述第1窄带偏振分离膜结构，系数h＝1，关于所述第2窄带偏振分离膜结构，系数h＝0.37±0.05，
关于所述第1窄带偏振分离膜结构，系数i＝1，关于所述第2窄带偏振分离膜结构，系数i＝0.46±0.11，
关于所述第1窄带偏振分离膜结构，系数j＝1，关于所述第2窄带偏振分离膜结构，系数j＝0.46±0.2，
关于所述第1窄带偏振分离膜结构，系数k＝1，关于所述第2窄带偏振分离膜结构，系数k＝0.42±0.16，
关于所述第1窄带偏振分离膜结...

【专利技术属性】
技术研发人员：丰原延好，小川晃一，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP