VirtualLab Unity应用：立方体型偏振分光膜

摘要

偏振分光立方是一种常用的光学元件，由两个等边直角棱镜组成，透射面之间镀有偏振分光膜，用于按偏振状态将入射光学分成两束互相垂直的光。本案例中，设计了一种偏振使用的分光膜能够在可见光波段、45°入射条件下p偏振光大部分透射，s偏振光大部分反射。

应用场景

设计一款用于立方体型偏振分光器的薄膜结构，在45°入射条件下，于可见光波段实现优异的偏振分光性能：p偏振光的平均透过率大于99%，s偏振光的平均透过率小于1%。

设计结果

设计结果如图所示，在可见光范围内、45°入射条件下的p光透射率大于99%，s光反射率小于1%，满足设计指标。

设计流程

上述膜系由公式工具构建得到，右图为其在400–700 nm范围内、45°入射条件下的光谱曲线。可以观察到，s偏振光在波段两端（约400 nm与700 nm附近）的透射率明显升高，不符合设定的分光要求。

关于公式工具的更多信息:  Tutorial: Formula Tool

采用 Nelder-Mead 算法对各层厚度进行优化，目标是在400–700 nm波段、45°入射条件下，最大化p偏振光的透过率，同时最小化s偏振光的透射率。

关于优化的更多信息:  Tutorial: Optimization Workflow

优化后结果已满足设计要求。