RU2034318C1 - Polarization-selective laser mirror - Google Patents
Polarization-selective laser mirror Download PDFInfo
- Publication number
- RU2034318C1 RU2034318C1 SU4785839A RU2034318C1 RU 2034318 C1 RU2034318 C1 RU 2034318C1 SU 4785839 A SU4785839 A SU 4785839A RU 2034318 C1 RU2034318 C1 RU 2034318C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polarization
- layers
- layer
- corrugation
- mirror
- Prior art date
Links
- 230000010287 polarization Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 7
- 238000009432 framing Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к лазерной технике, а именно к поляризующим лазерным зеркалам. The invention relates to laser technology, namely to polarizing laser mirrors.
Цель изобретения усиление поляризационно-селективных свойств зеркала при сохранении высокого значения коэффициента отражения для выделяемой поляризации. The purpose of the invention is the strengthening of the polarization-selective properties of the mirror while maintaining a high reflection coefficient for the allocated polarization.
На фиг. 1 представлена конструкция зеркала с гофрированной поверхностью внешнего слоя; на фиг.2 условная схема дифракции в этом слое; на фиг.3 конструкция зеркала с гофрированной поверхностью слоя, прилегающего к подложке. In FIG. 1 shows the construction of a mirror with a corrugated surface of the outer layer; figure 2 conventional scheme of diffraction in this layer; figure 3 the design of the mirror with the corrugated surface of the layer adjacent to the substrate.
Поляризационно-селективное лазерное зеркало выполнено в виде многослойного диэлектрического покрытия, нанесенного на оптическую подложку 1, причем покрытие состоит из чередующихся слоев 2 и 3 двух диэлектриков с относительно высоким и низким показателями преломления. Один из нескольких слоев слой 4 диэлектрика выполнен с односторонним или двусторонним гофрированием поверхности слоя с периодом d гофра 5, определяемым из условия
< d < где λ длина волны лазерного излучения;
n1 показатель преломления слоя 4 диэлектрика с гофрированной поверхностью;
n2,n3 показатели преломления сред, обрамляющих слой 4.The polarization-selective laser mirror is made in the form of a multilayer dielectric coating deposited on an
<d < where λ is the wavelength of the laser radiation;
n 1 the refractive index of the
n 2 , n 3 refractive indices of the
Показатели преломления, оптические толщины и количество слоев 2 и 3 покрытия определены условием получения заданного коэффициента отражения. The refractive indices, optical thicknesses and the number of layers 2 and 3 of the coating are determined by the condition for obtaining a given reflection coefficient.
Принцип действия зеркала поясняется на фиг.2. Падающая за зеркало световая волна 6 в результате дифракции на гофре 5 дает волны нулевого 7 и первого 8 и 9 порядков дифракции, распространяющиеся в слое 4. Волны 8 и 9 в соответствии с уравнением дифракции распространяются под углом α к направлению волны 7 нулевого порядка дифракции, sin α=λ/dn1. Вне слоя 4 распространяются только волны 10 и 11 нулевого порядка дифракции, так как выполняется условие d < . Дифракционные волны 8 и 9 испытывают полное внутреннее отражение на границах 5 и 12 слоя и ограничены слоем 4. В результате повторной дифракции на гофре 5 часть энергии дифракционных порядков волн 8 и 9 перейдет в энергию волн 13 и 14 нулевого порядка в отраженном от зеркала пучке. Волна 7 нулевого порядка дифракции последовательно отражается от границ слоев 4,3 и 2 и после прохождения поверхности раздела (гофра 5) дает вклад в волну 10 нулевого порядка дифракции. Для световых пучков с поперечными размерами много большими толщин слоев многослойника можно пренебречь влиянием поперечного смещения волн 8 и 9 при отражении от слоев многослойника. В результате интерференции полей волн 13 и 14 и отраженной волны 10 нулевого порядка дифракции изменяется амплитуда волны, отраженной от зеркала. Результат интерференции зависит от величины набега фаз интерферирующих волн. Фазовый набег волны 7 при двойном проходе слоя 4 равен n1H′+φ где Н' толщина слоя 4, φ скачок фазы коэффициента отражения от многослойного покрытия в плоскости границы 12 раздела сред. Аналогично для дифрагированного поля фазовый набег равен n1H′cosα+φ1, где φ1 скачок фазы волн 8 и 9 при отражении от границы 12 раздела сред. Величина скачка фазы φ1 дифрагированного поля волн 8 и 9 существенно различна для двух положений плоскости поляризации падающего света: φ1 Е, когда вектор электрического поля падающей на зеркало волны 6 направлен вдоль полос гофра и φ1 Н, когда вектор перпендикулярен направлению полос гофра. Разность φ1 E и φ1 Н отлична от нуля и определяется выражением
φ
φ
П р и м е р На подложке 1 из плавленого кварца находится многослойное покрытие из двух диэлектриков: двуокиси циркония (слой 2) и двуокиси кремния (слой 3). Оптическая толщина каждого слоя равна четверти длины волны 0,6328 мкм. Слой 4 выполнен из двуокиси циркония и имеет толщину Н', равную 0,11 мкм. Поверхность слоя 4 выполнена с гофром, близким к прямоугольному, и имеет амплитуду гофра, равную 0,025 мкм, период гофра равен 0,4 мкм, ширина полос 0,2 мкм. Общее число слоев в многослойнике, включая слой 4, составляет 11. Коэффициенты отражения зеркала для двух положений плоскости поляризации падающего света составляют 99,9% и 91%
П р и м е р 2. Поляризационно-селективное зеркало, выполненное согласно фиг. 3, представляет собой подложку 1 из плавленого кварца. Поверхность выполнена с гофром 5, имеющим проямоугольную форму профиля полос. Период гофра равен 0,4 мкм, ширина выступов 0,2 мкм, высота выступов 0,025 мкм. Поверх подложки находится многослойное диэлектрическое покрытие из чередующихся слоев двух диэлектриков: двуокиси циркония (слой 2) и двуокиси кремния (слой 3). Слои 2 и 3 имеют оптическую толщину, равную четверти длины волны 0,6328 мкм. Слой 4, прилегающий к подложке 1, выполнен из двуокиси циркония и имеет толщину Н', равную 0,015 мкм. Общее число слоев в многослойнике равно 9. Коэффициенты отражения для двух положений плоскости поляризации света равны 99,7% и 81% на длине волны 0,6328 мкм.EXAMPLE On a
PRI me R 2. Polarization-selective mirror made according to Fig. 3, is a
Claims (1)
где λ длина волны лазерного излучения;
n1 показатель преломления слоя диэлектрика с гофрированной поверхностью;
n2, n3 показатели преломления сред, обрамляющих слой диэлектрика с гофрированной поверхностью.A POLARIZATION-SELECTIVE LASER MIRROR made in the form of a multilayer dielectric coating deposited on an optical substrate, the coating consisting of alternating layers of two dielectrics with relatively high and low refractive indices, characterized in that, in order to enhance the polarization-selective properties, one of several layers of the dielectric is made with one or two-sided corrugation of the surface of the layer with a period d of the corrugation, determined from the condition
where λ is the wavelength of the laser radiation;
n 1 is the refractive index of a dielectric layer with a corrugated surface;
n 2 , n 3 refractive indices of media framing a dielectric layer with a corrugated surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4785839 RU2034318C1 (en) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | Polarization-selective laser mirror |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4785839 RU2034318C1 (en) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | Polarization-selective laser mirror |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2034318C1 true RU2034318C1 (en) | 1995-04-30 |
Family
ID=21493297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4785839 RU2034318C1 (en) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | Polarization-selective laser mirror |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2034318C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2140094C1 (en) * | 1998-01-12 | 1999-10-20 | Мирошин Александр Александрович | Optical polarizer |
| US6171331B1 (en) | 1996-04-11 | 2001-01-09 | Nikolai T. Bagraev | Method of treating of pathological tissues and device to effect the same |
-
1990
- 1990-01-24 RU SU4785839 patent/RU2034318C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Крылова Т.Н. Интерференционные покрытия Л.: Машиностроение, 1973, с.67. * |
| Патент Великобритании N 2145981, кл. H 01S 3/11, опубл. 1984. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6171331B1 (en) | 1996-04-11 | 2001-01-09 | Nikolai T. Bagraev | Method of treating of pathological tissues and device to effect the same |
| RU2140094C1 (en) * | 1998-01-12 | 1999-10-20 | Мирошин Александр Александрович | Optical polarizer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5598300A (en) | Efficient bandpass reflection and transmission filters with low sidebands based on guided-mode resonance effects | |
| Robertson | Experimental measurement of the effect of termination on surface electromagnetic waves in one-dimensional photonic bandgap arrays | |
| Tyan et al. | Design, fabrication, and characterization of form-birefringent multilayer polarizing beam splitter | |
| US4312570A (en) | High reflectivity coated mirror producing 90 degree phase shift | |
| US3905676A (en) | Coupling device for optical waveguide | |
| TW546494B (en) | Broadband wire grid polarizer for visible spectrum, method of making same, and apparatus for polarizing broad bandwidth | |
| US7263259B2 (en) | Multiple-source arrays fed by guided-wave structures and resonant guided-wave structure cavities | |
| Flury et al. | The leaky mode resonance condition ensures 100% diffraction efficiency of mirror-based resonant gratings | |
| EP1238295B1 (en) | Textured surface | |
| US7379241B2 (en) | High efficiency phase grating having a planar reflector | |
| EP2300858A1 (en) | Diffractive polarizing mirror device | |
| Willey | Practical Design of Optical Thin Films | |
| US6219478B1 (en) | Light wave diffraction device | |
| Kitson et al. | Surface profile dependence of surface plasmon band gaps on metallic gratings | |
| Nemova et al. | Modeling of plasmon-polariton refractive-index hollow core fiber sensors assisted by a fiber Bragg grating | |
| RU2034318C1 (en) | Polarization-selective laser mirror | |
| US6522471B2 (en) | System of beam narrowing for resolution enhancement and method therefor | |
| US5608577A (en) | Optical mirror and optical device using the same | |
| Lin et al. | Surface-plasmon-enhanced light transmission through planar metallic films | |
| Pogossian et al. | Observation of neutron guided waves from the open end of a thin film waveguide and a waveguide interferometry | |
| KR102760531B1 (en) | A spectral filter comprising at least two coupled Fabry-Perot structures | |
| Morozov et al. | Switching of electromagnetic waves by two-layered periodic dielectric structures | |
| Nurligareev et al. | Propagation of light in a one-dimensional photonic crystal: analysis by the Floquet—Bloch function method | |
| RU2219570C2 (en) | Phase-shifting reflection element | |
| Sparks et al. | Simplified description of multilayer dielectric reflectors |