[发明专利]偏振无关的分束器

说明书

本发明公开了一种偏振无关的分束器，包括基片，基片上具有多个高折射率膜层、中折射率膜层和低折射率膜层交替堆叠而成的膜系，所述高折射率膜层的材料为SiH、SiO_xH_y或SiH与SiO_xH_y的混合物，本发明方案可以应用于干涉仪，成像仪器，检测仪器，数据中心，光通讯的梳状滤波器(Interleaver)等领域，其中，有至少与800nm至4000nm波长范围部分重叠的通带，每个SiH/SiO_xH_y层在800nm至4000nm波长范围内折射率均大于3，在800nm至4000nm波长范围内的消光系数均小于0.0005,整个膜系在800nm至4000nm波长范围内部分重叠，实现低吸收，实现大角度下各种分光比的偏振无关的分束器。

技术领域

本发明涉及光通讯领域，尤其是偏振无关的分束器。

背景技术

常规情况下,偏振无关的分束器，由于消偏振设计需要三种或三种以上的折射率介质膜或者金属膜交替堆叠形成。高折射率膜层通常采用不同氧化物形成，例如TiO2、Nb2O5、Ta2O5及它们的混合物，中折射率膜层通常采用Al₂O₃及氧化物混合物(Al_xPr_yO_z、Al_xLa_yO_z、Al_xTa_yO_z等)，低折射率膜层通常采用SiO₂、MgF₂，金属Ag等。金属膜和介质膜混合镀制的偏振无关分束器，由于其极差的可靠性，使用寿命低，远远不如硬介质氧化膜。然而，基于硬介质氧化膜的偏振无关分束器，由于这三类材料的折射率跨度不大，常常需要非常多的膜层，难于控制镀膜的精度，镀制的难度大，成品率低。

为了提高偏振无关分束器的性能，理想的措施是减少层数，减少总涂层厚度以及更好的大角度消偏性能。一种方式是，提高消偏设计的折射率跨度，对于高折射率膜层，采用在800mm至4000nm波长范围上折射率高于常规氧化物的材料。除具备较高的折射率之外，该材料还必须在800nm至4000nm的波长范围上具备低的消光系数，以提高使用波段范围的反射率。

发明内容

针对现有技术的情况，本发明的目的在于提供一种实施可靠、制备便利且能够提高使用波段范围反射率的偏振无关的分束器。

为了实现上述的技术目的，本发明采用的技术方案为：

偏振无关的分束器，包括基片，基片上具有多个高折射率膜层、中折射率膜层和低折射率膜层交替堆叠而成的膜系，所述高折射率膜层的材料为SiH、SiO_xH_y或SiH与SiO_xH_y的混合物。

进一步，所述的基片为二氧化硅材料成型。

进一步，所述的中折射率膜层的材料为Nb₂O₅、Ta₂O₅、Al₂O₃、Al_xPr_yO_z、Al_xLa_yO_z、Al_xTa_yO_z中的至少一种混合物。

进一步，所述的低折射率膜层的材料为SiO₂、MgF₂中的至少一种混合物。

进一步，所述的高折射率膜层在800～4000nm波长范围内的折射率均大于3。

进一步，所述的高折射率膜层在800～4000nm波长范围内的晓光系数均小于0.0005。