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以激光、红外、微光、光纤、CCD等现代光电子器件为基础的光电子技术的迅速发展,极大地促进了光电仪器的发展及其精度的提高。目前,随着复杂、高性能光电设备的应用日益广泛,光电系统涉及的光谱范围越来越宽(由紫外、可见光直到中远红外波段)。虽然光谱越来越宽,但对光电系统的体积要求却越来越小,对系统的重量要求也越来越轻,特别是对小型设备更是如此。为解决这一矛盾,在光学系统上一般采用宽光谱共窗口形式,使特定光谱经过不同探测通道到达传感器。
偏振分光器件作为重要的光学组件,已经在显示、光学存储、激光、光学测量及通信等众多领域得到广泛应用。传统的偏振分光器件入射角较敏感(不能满足有发散或汇聚光束的光路)、带宽较窄、消光比不高,由于这种短板效应,大大限制了一些光电系统的整体性能。
因此,传统的偏振分光器件已经不能满足目前的需求,亟待偏振分光器件在光谱宽度、消光比、入射角范围方面有所改善和突破。宽光谱分光器件是实现光电仪器体积小、重量轻的一个重要途径。因此,提出“受抑全内反射(FTIR)宽光谱偏振分光膜研究”这一课题,具有实际的实用价值和广泛的应用前景。
本论文首先介绍了偏振分光的发展,并详述偏振分光器件的发展历程。其次阐述了薄膜光学的基础理论,以及典型偏振分光器件的设计理论基础。接下来,研究了基于受抑全内反射理论的偏振分光理论。根据其相应理论,进行了宽光谱(可见光-近红外)的偏振分光镜的设计。最后对偏振分光镜进行了实际镀制,并进行了性能测量,通过分析测量结果,验证了该理论的正确性。从试验结果可知,利用受抑全内反射理论可以制作宽光谱偏振分光镜。