[發明專利]一種紫外高性能偏振分光棱鏡

無效

• 申請號: 201110400380.4
• 申請日: 2011-12-06
• 公開（公告）號: CN102495437A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 朱一村;吳季;吳少凡
• 申請（專利權）人: 福建福晶科技股份有限公司
• 主分類號: G02B5/04
• 分類號: G02B5/04;G02B5/30;G02B1/11
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及激光領域，尤其是激光元器件中的一種紫外高性能偏振分光棱鏡。

背景技術

偏振棱鏡是偏振光路中經常使用的一種器件，主要起到偏振分光的作用，在激光系統中，尤其是紫外激光應用中，要求高透過，高消光比、高損傷閾值的偏振分光棱鏡，目前較多的是采用α-BBO格蘭激光棱鏡、光膠的玻璃偏振分光棱鏡或者平片偏振分光。

現有玻璃偏振分光棱鏡，結構為：由一對45°直角棱鏡組成，其中一個直角棱鏡的斜面鍍有偏振分光膜，另外一片直角棱鏡的斜面為拋光面，兩個棱鏡的斜面對接膠合或光膠而成，四個直角面鍍制增透膜，以降低光通過棱鏡時的反射損耗。自然光入射,出射的為兩束偏振度很高的線偏振光：Tp：Ts>1000:1,這兩束偏振光相互垂直。但在紫外激光系統應用中,膠合的偏振分光棱鏡在紫外幾乎不能使用，常用的膠水幾乎不透過；光膠偏振分光棱鏡的損傷閾值不高，而且偏振分光膜的光膠工藝非常麻煩，不好光膠，要求平面度達到λ/10以上，光潔度要求高。

采用現有的平片分光，入射光需要調節成布魯斯特角度，不好調節，消光比不高，S光的反射方向固定。

另外，現有α-BBO格蘭激光棱鏡，盡管消光比大于10⁶：1，但是晶體材料價格非常昂貴，易解理、潮解，不好加工。

發明內容

本發明的目的在于提供一種紫外高性能偏振分光棱鏡，方便入射光調節，結構簡單，易于加工、裝配，損傷閾值高，消光比高。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種紫外高性能偏振分光棱鏡，包括一對角度加工成布魯斯特角的三角棱鏡，所述三角棱鏡的布魯斯特面鍍制偏振分光膜；所述兩個布魯斯特面采用空氣隙連接；所述三角棱鏡的材料可以是紫外融石英、CaF2；所述一對三角棱鏡的角度都為布魯斯特角，另外一個角度可以是直角，也可以是任意角度；所述紫外高性能偏振分光棱鏡的結構為玻璃/偏振分光膜/空氣/偏振分光膜/玻璃。采用空氣隙連接，空氣腔損傷閾值高，在紫外、深紫外波段應用沒有任何影響；其余光路通過的面鍍制增透膜，減少表面反射損失。

本發明的光路原理為：入射自然光垂直表面入射（方便入射光調試），進入玻璃，以布魯斯特角入射到斜面，進入第一層偏振分光膜，P光透射，S光反射，P光再次以布魯斯特角入射到第二偏振分光膜層，P光垂直從另一棱鏡表面垂直透射；S偏振光從側面出射。

附圖說明

圖1是本發明的一種紫外高性能偏振分光棱鏡的結構示意圖之一。

具體實施方式

如圖1，選取光學玻璃紫外融石英?，加工成兩個同樣的直角棱鏡101和102，直角棱鏡的一個角度θ為布魯斯特角度；面201到206的面拋光；面203和206鍍制偏振分光膜，入射角度為布魯斯特角，出入射介質為：融石英到空氣；兩個布魯斯特面203、206對接，采用空氣隙連接，空氣腔損傷閾值高；另外的面201、202、204、205，鍍增透膜，減少表面反射損失。

根據折射定律，另一個角度β加工成（180°-2θ），保證S偏振光從側面202垂直出射。

光路為：入射自然光垂直面入射，垂直表面入射進入玻璃，以布魯斯特角入射到斜面，進入第一層偏振分光膜，P光透射，S光反射，P光再次以布魯斯特角入射到第二偏振分光膜層，P光垂直從另一棱鏡表面垂直透射；S偏振光從側面垂直出射。

例如：波長為355nm，此時θ=55.9°，β=68.2°，單層的偏振分光膜的消光比達到200：1。