[發明專利]一種寬帶雙折射相位補償器

有效

• 申請號: 201310504072.5
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN103558688A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 徐世祥;陳文婷;陸小微;潘新建;曾選科
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G02B26/06
• 分類號: G02B26/06
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 陳世洪

技術領域

本發明屬于光學技術領域，尤其涉及一種寬帶雙折射相位補償器。

背景技術

能使兩個在相互垂直方向上振動的場矢量產生一定的光程差或者相位差的裝置，稱為相位補償器。傳統的能對振動方向相互垂直的兩束線偏振光產生連續改變即可控制的相位差補償器有巴比涅和索利爾-巴比涅相位補償器：巴比涅補償器是由兩個同質的石英晶體劈組成，這兩個劈的光軸相互垂直，其缺點是必須使用極細的入射光束，因為寬的光束的不同部分會產生不同的相位差；而索利爾-巴比涅相位補償器可以彌補這個不足，它是由兩個平行的石英劈和一個石英平面板組成，石英板的光軸與兩劈的光軸垂直，上劈可由微調螺絲使之平行移動，從而改變光線通過兩劈的總厚度得到某波長的相位值。

補償器可以補償光學元件產生的雙折射相位，也可以在一個光學器件中引入一個固定的延遲偏置。經校準定標后，還可以用來測量待求波片的相位延遲。因此被廣泛應用。但是由于雙折射晶體的色散效應，傳統的相位補償器的工作帶寬都比較窄，這會嚴重影響它在寬帶激光及其應用系統中的工作效果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構簡單且易于調節的寬帶雙折射相位補償器。

本發明是這樣實現的，一種寬帶雙折射相位補償器，包括依序設置的第一光楔、第二光楔、第三光楔、第四光楔以及雙折射平板；所述第一光楔和第二光楔均由第一雙折射晶體制成，它們的楔角及光軸方向相同，兩者相向放置形成第一光楔對；所述第三光楔和第四光楔均由第二雙折射晶體制成，它們的楔角及光軸方向相同，兩者相向放置形成第二光楔對；所述雙折射平板由第三雙折射晶體制成，所述第一雙折射晶體、第二雙折射晶體及第三雙折射晶體在材料構成方面互異。

本發明將第一雙折射晶體切割成楔角及光軸方向相同的第一光楔和第二光楔，兩者相向放置形成第一光楔對；將第二雙折射晶體切割成楔角及光軸方向相同的第三光楔和第四光楔，兩者相向放置形成第二光楔對；將第三雙折射晶體切割成雙折射平板，其中所述第一雙折射晶體、第二雙折射晶體及第三雙折射晶體在材料構成方面互異。將所述第二光楔與第三光楔固定在一起同步移動，它們移動時將使所述第一光楔對的厚度和第二光楔對的厚度等比例變化。此比例的選擇需滿足第一光楔對和第二光楔對間一階雙折射色散補償條件。所選用的雙折射平板材料及其厚度需與所選用的第一、二光楔對工作在零雙折射相位處的厚度配合也滿足一階雙折射色散補償條件。本相位補償器可以根據需要寬帶補償入射光的不同雙折射相位，操作方便。適用于寬帶激光及其應用系統。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的寬帶雙折射相位補償器的結構示意圖；

圖2是本發明實施例提供的KDP/MgF₂+ADP（d_C=4000μm）相位補償器的相位與波長的關系曲線圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖1所示，本發明實施例提供的寬帶雙折射相位補償器包括依序設置的第一光楔1、第二光楔2、第三光楔3、第四光楔4以及雙折射平板5。其中，所述第一光楔1與第二光楔2的楔角及光軸方向相同，均由第一雙折射晶體制成，兩者相向設置等價于一厚度可變的光學平板；所述第三光楔3與第四光楔4的楔角及光軸方向相同，均由第二雙折射晶體制成，兩者相向設置等價于另一厚度可變的光學平板。所述雙折射平板5由第三雙折射晶體制成，所述第一雙折射晶體、第二雙折射晶體及第三雙折射晶體在材料構成方面互異。例如，所述第一雙折射晶體可選用KDP晶體，即第一光楔1和第二光楔2為KDP晶體；所述第二雙折射晶體可選用MgF₂晶體，即第三光楔3和第四光楔4為MgF₂晶體；所述第三雙折射晶體可選用ADP晶體，即雙折射平板5為ADP晶體。

為使本相位補償器能工作在零相位附近，令第一光楔對與第二光楔對產生的雙折射相位之和與雙折射平板產生的雙折射相位相消，于是有