本發(fā)明涉及偏振分光棱鏡領(lǐng)域，具體涉及一種超寬帶偏振分光棱鏡及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、偏振分光棱鏡是一種重要的光學(xué)器件，能把入射的非偏振光分成兩束垂直的線偏光，在光學(xué)檢測、投影儀、vr/ar眼鏡、車載hud等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。偏振分光棱鏡一般由兩個直角棱鏡通過斜邊膠合制成，其中棱鏡的斜邊面鍍偏振分光膜，直角邊面鍍減反射膜。光線沿垂直于直角面的方向入射，與偏振膜的夾角為45°，在偏振摸的作用下，p光完全通過而s光被完全反射，且p光出射方向與s光的反射方向互相垂直。通過減反膜與偏振膜的共同作用，使p光與s光的透過率之比大于1000，同時保證p光透過率在90％以上。
2、偏振分光棱鏡的原理是基于布魯斯特定律，即當(dāng)光線的入射角等于某一特定角度——布魯斯特時，反射光為s光，透射光為p光。布魯斯特角的大小與棱鏡折射率和偏振膜共同決定，但由于材料的色散效應(yīng)，不同波長光線的折射率不同導(dǎo)致布魯斯特角不同，因此需要通過棱鏡材料的選取與偏振膜的設(shè)計，可使偏振分光棱鏡可在一定波段范圍內(nèi)工作。例如愛特蒙特光學(xué)的現(xiàn)有兩款寬帶隙偏振分光棱鏡產(chǎn)品，一是可見光波段偏振分光棱鏡的工作波段為400nm-640nm，二是近紅外波段偏振分光棱鏡的工作波段為680nm-1080nm，p光的透射率大于90％，s光的反射率大于99％，消光比為500:1。但一些特殊領(lǐng)域的應(yīng)用需要拓寬偏振分光棱鏡的工作波段，提高消光比，現(xiàn)有的偏振分光棱鏡難以達到這樣的應(yīng)用要求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種超寬帶偏振分光棱鏡及其制備方法。
2、一種超寬帶偏振分光棱鏡，包括：直角邊面和斜邊面；所述直角邊面鍍有減反膜，所述減反膜包括mgf2膜層和nb2o5膜層；所述斜邊面鍍有偏振膜，所述偏振膜包括sio2膜層、mgf2膜層和nb2o5膜層。
3、優(yōu)選的，所述減反膜中mgf2和nb2o5的純度≥99.99％，所述偏振膜中sio2、mgf2和nb2o5的純度≥99.99％。
4、優(yōu)選的，所述偏振分光棱鏡的直射率為1.75520，阿貝數(shù)為27.53。
5、優(yōu)選的，所述偏振分光棱鏡的表面平面度為λ/8，pv值≤40nm。
6、一種超寬帶偏振分光棱鏡的制備方法，包括如下步驟：
7、s1、預(yù)處理：將偏振分光棱鏡進行清洗烘干；
8、s2、裝夾：將清洗烘干后的棱鏡，裝到治具上，露出偏振分光棱鏡的需鍍膜面；
9、s3、真空鍍膜：在偏振分光棱鏡a的兩個直角邊面鍍減反膜，在斜邊面鍍偏振膜；在偏振分光棱鏡b的兩個直角邊面鍍減反摸，斜邊面不鍍膜；
10、s4、棱鏡膠合：將偏振分光棱鏡a的斜邊面涂覆膠水后與棱鏡b的斜邊面結(jié)合，并使膠水固化；
11、s5、清潔：偏振分光棱鏡a和偏振分光棱鏡b結(jié)合后利用無塵布沾乙酸乙酯擦拭棱鏡表面，以除去溢出膠水和棱鏡表面污漬。
12、優(yōu)選的，在s3真空鍍膜步驟中，具體包括如下步驟：
13、s31、抽真空：將鍍膜機腔體內(nèi)抽真空至壓強達到10-4pa；
14、s32、腔體加熱：將腔體加熱到260℃并維持5min，開啟電子槍融化膜料；
15、s33、離子源清潔：開啟離子源，利用離子源轟擊以活化和清潔棱鏡表面；
16、s34、鍍膜：在電子槍作用下蒸發(fā)膜料進行鍍膜；
17、s35、降溫降壓，鍍膜結(jié)束后進行腔體冷卻，打開腔體得到鍍膜偏振分光棱鏡。
18、優(yōu)選的，在步驟s31中，當(dāng)腔體壓強達到10-1pa，開啟腔體加熱到100℃；當(dāng)腔體壓強達到10-2pa，開啟腔體加熱到200℃；當(dāng)腔體壓強達到10-4pa，開啟腔體加熱到260℃。
19、優(yōu)選的，在步驟s34中，鍍膜期間，離子源電壓250v、電流5a，鍍sio2膜層和nb2o5膜層時充氧氣，流量為30sccm；鍍mgf2膜層時充氬氣，流量為20sccm。
20、優(yōu)選的，在s4棱鏡膠合步驟中，所使用的膠水為紫外固化膠，且紫外固化膠的折射率為1.75。
21、優(yōu)選的，在s4棱鏡膠合步驟中，使用紫外燈進行膠水固化，紫外燈的波長為365nm、功率為60w。
22、由于上述技術(shù)方案的運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列有益效果：
23、提供了一種超寬帶偏振分光棱鏡及其制備方法，棱鏡包括sio2膜層、mgf2膜層和nb2o5膜層，制得的偏振分光棱鏡波段寬，工作波段為400nm-1100nm，并且在該工作波段內(nèi)p光透過率不低于95.0％，s光反射率不低于99.0％，消光比大于1000:1。
1.一種超寬帶偏振分光棱鏡，其特征在于，包括：直角邊面和斜邊面；所述直角邊面鍍有減反膜，所述減反膜包括mgf2膜層和nb2o5膜層；所述斜邊面鍍有偏振膜，所述偏振膜包括sio2膜層、mgf2膜層和nb2o5膜層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超寬帶偏振分光棱鏡，其特征在于：所述減反膜中mgf2和nb2o5的純度≥99.99％，所述偏振膜中sio2、mgf2和nb2o5的純度≥99.99％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超寬帶偏振分光棱鏡，其特征在于：所述偏振分光棱鏡的直射率為1.75520，阿貝數(shù)為27.53。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超寬帶偏振分光棱鏡，其特征在于：所述偏振分光棱鏡的表面平面度為λ/8，pv值≤40nm。
5.一種如權(quán)利要求1-4任一項所述的超寬帶偏振分光棱鏡的制備方法，根據(jù)一種超寬帶偏振分光棱鏡，其特征在于。包括如下步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種超寬帶偏振分光棱鏡的制備方法，其特征在于，在s3真空鍍膜步驟中，具體包括如下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種超寬帶偏振分光棱鏡的制備方法，其特征在于：在步驟s31中，當(dāng)腔體壓強達到10-1pa，開啟腔體加熱到100℃；當(dāng)腔體壓強達到10-2pa，開啟腔體加熱到200℃；當(dāng)腔體壓強達到10-4pa，開啟腔體加熱到260℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種超寬帶偏振分光棱鏡的制備方法，其特征在于：在步驟s34中，鍍膜期間，離子源電壓250v、電流5a，鍍sio2膜層和nb2o5膜層時充氧氣，流量為30sccm；鍍mgf2膜層時充氬氣，流量為20sccm。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種超寬帶偏振分光棱鏡的制備方法，其特征在于：在s4棱鏡膠合步驟中，所使用的膠水為紫外固化膠，且紫外固化膠的折射率為1.75。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種超寬帶偏振分光棱鏡的制備方法，其特征在于：在s4棱鏡膠合步驟中，使用紫外燈進行膠水固化，紫外燈的波長為365nm、功率為60w。