一种布儒斯特角起偏的偏振片及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种布儒斯特角起偏的偏振片及其制造方法，属于偏振片技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种布儒斯特角起偏的偏振片及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种布儒斯特角起偏的偏振片及其制造方法，属于偏振片

。

技术介绍

[0002]光学偏振片作为检测和改变光的偏振态的重要器件之一，广泛应用于科研
、
国防以及日常生活等领域
。
现有成熟偏振片器件基于不同的原理，有反射型偏振片
、
二向色性偏振片
、
双折射偏振棱镜和串联的布儒斯特窗口片等
。
[0003]传统偏振片的一般制造方法为：将聚乙烯醇系聚合物薄膜单轴拉伸后用碘
、
二向色性染料进行染色处理方法制备；或将聚乙烯醇系聚合物薄膜染色并单轴拉伸后用硼化合物进行固定处理的方法制备，最后贴合保护膜得到偏振片成品
。
此方法制造的偏振片存在薄膜以高倍率拉伸时越薄越容易发生断裂的问题
。
[0004]布儒斯特窗口片常用于激光谐振腔中，以布儒斯特角反射原理
(p
光透射，
s
光反射
)
充当反射镜
。
当多个布儒斯特窗口片堆叠时可以当作偏振片使用，但串联窗口片往往厚度可达几十厘米，存在不适用于低厚度光学应用的问题
。
为此，提出本专利技术
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种布儒斯特角起偏的偏振片及其制造方法，保证了高透射率的同时，达到起偏的效果，适用于光学成像，光学检测及红外光通讯等多种应用领域
。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种布儒斯特角起偏的偏振片，包括基板层
、
高折射率膜层
、
低折射率膜层和覆盖层，其中，基板层顶面水平设置有若干相同形状的倾斜面，倾斜面与水平面的倾角满足布儒斯特角，倾斜面上依次设置有若干高折射率膜层和低折射率膜层，高折射率膜层
、
低折射率膜层由下到上依次叠加，叠加最上层为高折射率膜层
(
即低折射率膜层数量为
N
，高折射率膜层数量为
N+1
，膜层总量为
2N+1(N
＝
0,1,2,3
…
30))
，叠加最上层的高折射率膜层的顶面设置有覆盖层
。
[0008]本专利技术的偏振片适用于近红外通讯波段，可用于非偏振光正入射时
,
将相对偏振片方向的
s
光反射，
p
光透射，以达到起偏效果
。
[0009]根据本专利技术优选的，倾斜面的水平宽度为
10
μ
m
‑
200
μ
m。
[0010]根据本专利技术优选的，低折射率膜层设置有至少1个
。
[0011]根据本专利技术优选的，基板层
、
低折射率膜层和覆盖层的材料相同，为熔融石英
、
二氧化硅
、
光学玻璃
BK7、
氟化钙或氟化镁等，高折射率膜层材料为磷化铟
、
磷化镓
、
砷化镓
、
氮化镓
、
碳化硅
、
氮氧硅
、
氮化硅
、
氮化铝
、
氧化铝或二氧化钛等
。
[0012]根据本专利技术优选的，高折射率膜层和低折射率膜层厚度相同，厚度为
0.1
μ
m
‑
10
μ
m。
[0013]上述布儒斯特角起偏的偏振片的制造方法，步骤如下：
[0014](1)
基板层进行刻蚀加工，形成倾斜面；刻蚀加工方法包括但不限于激光加工
、
光
刻技术
、
电子束光刻技术
、
纳米压印技术及其配套的干法刻蚀
、
湿法刻蚀；
[0015](2)
在倾斜面上通过沉积法依次叠加沉积制备高折射率膜层和低折射率膜层，最上层为高折射率膜层；沉积法包括但不限于物理气相沉积
、
化学气相沉积
、
原子层沉积等半导体工艺；
[0016](3)
在最上层的高折射率膜层上沉积覆盖层，沉积到所需厚度后，对覆盖层表面和基板层表面均进行磨削抛光处理，得到偏振片
。
[0017]上述布儒斯特角起偏的偏振片的制造方法，步骤如下：
[0018](1)
基板层进行刻蚀加工，形成倾斜面；
[0019](2)
在倾斜面上通过沉积法依次叠加沉积制备高折射率膜层和低折射率膜层，最上层为低折射率膜层；
[0020](3)
重复步骤
(1)
，选用与所需覆盖层厚度相同的基板层进行刻蚀加工，形成倾斜面，将基板层作为覆盖层
(
由于基板层和覆盖层材料相同，可相互替换使用
)
，然后在覆盖层上通过沉积法依次叠加沉积制备高折射率膜层和低折射率膜层，最上层为高折射率膜层；
[0021](4)
将步骤
(3)
得到的覆盖层反扣后贴合安装于步骤
(2)
得到基板层上侧，然后对覆盖层表面和基板层表面均进行磨削抛光处理，得到偏振片
。
[0022]根据本专利技术进一步优选的，覆盖层和基板层磨削抛光后的表面粗糙度为
0.1
‑
10.00nm。
[0023]本专利技术的有益效果在于：
[0024]1、
本专利技术的偏振片适用于近红外通讯波段，可用于非偏振光正入射时
,
将相对偏振片方向的
s
光反射，
p
光透射，保证了高透射率的同时，达到起偏的效果，适用于光学成像，光学检测及红外光通讯等多种应用领域
。
[0025]2、
本专利技术提供了覆盖层的两种制备方法，常规方法为在基板层上依次沉积叠加各膜层和覆盖层，但这种方法沉积覆盖层时受限于各倾斜面上高折射率膜层的高低不平，导致覆盖层的沉积难度大，容易在材料介质内形成空洞，而第二种方法直接将现有的基板层作为覆盖层使用，整体加工难度低
。
附图说明
[0026]图1为本专利技术实施例1的部分截面结构示意图；
[0027]图2为本专利技术的实施例2的结构示意图；
[0028]图3为本专利技术的实施例3的结构示意图；
[0029]图4为本专利技术的高折射率材料膜层不同厚度的透射率
、
反射率曲线图；
[0030]图5为本专利技术实施例2的
p
光透射率随波长曲线图
。
[0031]图6为本专利技术实施例3的
p
光透射率随波长曲线图
。
[0032]图7为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种布儒斯特角起偏的偏振片，其特征在于，包括基板层
、
高折射率膜层
、
低折射率膜层和覆盖层，其中，基板层顶面水平设置有若干相同形状的倾斜面，倾斜面与水平面的倾角满足布儒斯特角，倾斜面上依次设置有若干高折射率膜层和低折射率膜层，高折射率膜层
、
低折射率膜层由下到上依次叠加，叠加最上层为高折射率膜层，叠加最上层的高折射率膜层的顶面设置有覆盖层
。2.
如权利要求1所述的布儒斯特角起偏的偏振片，其特征在于，倾斜面的水平宽度为
10
μ
m
‑
200
μ
m。3.
如权利要求1所述的布儒斯特角起偏的偏振片，其特征在于，低折射率膜层设置有至少1个
。4.
如权利要求1所述的布儒斯特角起偏的偏振片，其特征在于，基板层
、
低折射率膜层和覆盖层的材料相同，为熔融石英
、
二氧化硅
、
光学玻璃
BK7、
氟化钙或氟化镁，高折射率膜层材料为磷化铟
、
磷化镓
、
砷化镓
、
氮化镓
、
碳化硅
、
氮氧硅
、
氮化硅
、
氮化铝
、
氧化铝或二氧化钛
。5.
如权利要求1所述的布儒斯特角起偏的偏振片，其特征在于，高折射率膜层和低折射率膜层厚度相同，厚度为

【专利技术属性】
技术研发人员：左致远，王晓杉，周戬，康汝燕，刘泽翰，程鹏鹏，赵佳，赵显，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：