光学薄膜诱导偏振像差对大数值孔径光学系统聚焦特性的影响

大数值孔径光学系统表面光线的入射角较大,会导致薄膜的偏振分离,诱发偏振像差,影响光学系统的聚焦特性.本文利用矢量光衍射理论,建立了光学薄膜各参量与光学系统聚焦光场的模型.利用该模型分析了线偏振光入射时,光学薄膜对光学系统聚焦光斑的扰动.在此基础上,探讨了应用了不同约束条件下得到的光学薄膜对最终聚焦光场的影响,确定了减小薄膜扰动光学系统光斑的设计方法,即额外添加透射率差和位相差的约束条件,并且适当增加位相差约束的权重.利用该方法优化设计的薄膜,相比于普通减反膜而言,对系统聚焦光场中心强度的提升可达约12.5%.