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VirtualLab Unity應(yīng)用：消偏振分光膜

摘要

消偏振分光膜是一種在特定入射角下實(shí)現(xiàn)偏振無(wú)關(guān)分光的光學(xué)薄膜。相比普通分光膜對(duì)p光和s光存在明顯的透射或反射差異，消偏振分光膜對(duì)于不同偏振態(tài)的光具有接近一致的光譜性能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)偏振狀態(tài)不敏感的分光效果。

本案例中，成功實(shí)現(xiàn)了一種在530 nm-570 nm波長(zhǎng)、45°入射條件下具有 50:50 分束比的消偏振分光膜。

應(yīng)用場(chǎng)景

設(shè)計(jì)一款消偏振分光膜，在45°入射條件下，于530–570 nm波段實(shí)現(xiàn)50:50的分光比。要求該波段內(nèi)的平均透射率偏差不超過(guò)±8%，且p光與s光的平均透射率之差的絕對(duì)值小于6%。

設(shè)計(jì)結(jié)果

設(shè)計(jì)結(jié)果如圖所示，在45°入射條件下，530–570 nm波段實(shí)現(xiàn)了平均透射率偏差不超過(guò)±8%，且p光與s光的平均透射率之差的絕對(duì)值小于6%。

設(shè)計(jì)流程

該分光膜的初始結(jié)構(gòu)用了一系列LMHM的形式，其中M是中間折射率介質(zhì)層。 

 

使用公式工具構(gòu)建了上述膜系作為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，右圖展示了其在525 nm-575 nm范圍內(nèi)45°入射時(shí)的光譜�？梢钥闯龃藭r(shí)不達(dá)標(biāo)。

關(guān)于公式工具的更多信息:  Tutorial: Formula Tool

采用 Nelder-Mead 算法對(duì)各層厚度進(jìn)行優(yōu)化，目標(biāo)是在 530–570 nm 波長(zhǎng)范圍內(nèi)、45° 入射時(shí)將p光和s光的透射率等于50%。

關(guān)于優(yōu)化的更多信息:  Tutorial: Optimization Workflow

通過(guò)優(yōu)化，最終獲得了滿足設(shè)計(jì)要求的膜層結(jié)構(gòu)。