[发明专利]一种金属偏振片及其制作方法

说明书

本发明公开了一种金属偏振片，所述金属偏振片包括基底、介质层和金属层；所述介质层设置于所述基底一侧的表面上，所述金属层设置于所述介质层远离所述金属层一侧的表面上；所述介质层包括介质薄层、光栅介质层；所述介质薄层厚度为0.04～0.06μm。本发明还提供一种金属偏振片的制作方法。本发明所提供的金属偏振片可在小范围改变透过率变化的基础上，大幅度增加消光比。

技术领域

本发明涉及偏振领域，尤其是一种金属偏振片及其制作方法。

背景技术

中长波红外波段作为重要的大气光谱透射窗口，其中包括了大量气体分子的基频吸收带，除此之外，由于大气散射主要是瑞利散射，而瑞利散射与λ^4成反比，即长波散射比短波散射小很多，因此有效利用中长波红外大气窗口可增加光电成像系统的作用距离，减少在辐射传输过程中，由于大气的吸收和散射使景物信息衰减，遥感采集成像模糊的影响。偏振信息作为光波中的四大基础成分之一，偏振光可以增强红外信号，例如在远距离感知偏振光学系统中，偏振片有效地克服了1/(r^2)的限制。除此之外还可以增强红外图像的对比度，便于目标识别。

传统的基于天然晶体的双折射效应的红外偏振器在制造时耗费成本并且由于其大体积而很难被集成到微光学系统中。除此之外基于双折射原理的偏振棱镜，只能找到适用于波长小于7μm的棱镜，而在8-12μm的波段范围内的双折射棱镜目前还没有发现，所以在这一波段只能用金属偏振光栅来制作偏振器。因此研究具有小型化易集成，高消光比、并且在中长波红外波段具有宽波段入射光范围的红外偏振器件就显得尤为迫切，其在生物医疗诊断、大气环境检测、卫星遥感成像以及军事目标识别等领域都具有重要意义。

随着微纳米加工工艺的进步，针对亚波长金属线栅偏振片的研究也越发深入，其偏振原理是金属光栅脊对不同方向的偏振入射光的有效折射率不同，进而呈现不同特性。具体的，亚波长金属光栅对平行栅线方向的TE偏振光表现为金属膜特性，为高反射；对垂直栅线方向的TM偏振光表现为介质膜特性，为高透射。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的是提供一种金属偏振片。

本发明所采用的技术方案是：

第一方面，本发明提供一种金属偏振片，所述金属偏振片包括基底、介质层和金属层；

所述介质层设置于所述基底一侧的表面上，所述金属层设置于所述介质层远离所述金属层一侧的表面上；

所述介质层包括介质薄层、光栅介质层；

所述介质薄层厚度为0.04～0.06μm。

进一步地，所述介质层的材料为氯化钠或氧化硅。

为此，本发明的第二个目的是提供一种金属偏振片的制作方法。

第二方面，本发明提供一种金属偏振片的制作方法，所述金属线栅偏振片的制造方法包括：在基底的一侧表面沉积介质层；在所述介质层上涂覆光刻胶，制作光刻胶光栅；刻蚀所述介质层制作介质层光栅；在所述介质层光栅上沉积金属层，制作金属层光栅。

进一步地，所述在所述基底的上表面沉积介质层包括：在所述基底上进行氯化钠或氧化硅沉积。

进一步地，所述氯化钠或氧化硅沉积为利用真空蒸发镀膜方法沉积。

进一步地，所述介质层上制作光刻胶光栅包括：在所述介质层上涂覆光刻胶；将所述光刻胶图案化，形成光刻胶光栅。

进一步地，所述光刻胶图案化可以采用全息干涉、纳米压印或电子束曝光方法制作光刻胶光栅。

进一步地，所述刻蚀介质层制作介质层光栅为对所述光刻胶光栅及未被光刻胶涂覆的介质层进行刻蚀，并将残余的光刻胶光栅剥离形成所述介质层光栅。