无偏振效应分光棱镜制造技术

技术编号:2689967 阅读:192 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种无偏振效应分光棱镜,其特征在于它的结构包括基底玻璃材料[1]与光学膜系[2]两个部分,基底玻璃材料[1]由两个直角三棱镜组成,光学膜系[2]密封在基底玻璃材料[1]内。当光束通过该分光棱镜时,p-分量和s-分量透反分光比都接近1∶1,反射相移接近零弧度,从而不会改变反射光和透射光的偏振态。该实用新型专利技术具有结构简单,成本低廉等优点,可广泛应用于对光偏振态具有较高要求的光学系统中。(*该技术在2015年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光学系统中的无偏振效应分光棱镜
技术介绍
当光线倾斜入射到光学薄膜时,电场和磁场在每一个界面上的切向分量均连续,使得薄膜对p-分量和s-分量表现出不同的有效折射率,膜系显示出很强的偏振效应。人们利用这种性质可以制成偏振分束器等光学偏振器件。但是在诸多的情况下,需要用到诸如无偏振效应平板分光镜、无偏振效应分光棱镜等无偏振效应的器件。例如,对于法拉第旋转镜式的光学电流互感器,无偏振效应分光棱镜可以说是一个至关重要的光学器件。但是,目前国内的厂家没有能力加工此棱镜,只得依靠进口无偏振效应分光棱镜来进行科学研究。购买程序繁琐、价格昂贵,且国外厂家多数对我国的研究机构实行技术封锁,给我们的研究带来诸多不便。因此,无偏振效应分光棱镜的研究工作势在必行。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种无偏振效应分光棱镜,从而不会引起光线在光学膜系处反射与透射时其偏振态的改变,达到保偏反射与透射的效果。本技术的结构由基底玻璃材料和光学膜系两个部分组成。基底玻璃材料由ZF-7或K9玻璃的两个直角三棱镜构成,倒角为45°(附图1),主要是为膜系提供密闭材料,起到保护作用,并且满足入射条件,为光束提供入射介质与出射介质。光学膜系的作用对45°入射光的p-分量和s-分量的透反比是1∶1,而且保证反射光II和透射光III的偏振态与原入射光I的偏振态相同,即光学膜系的反射相移接近零。光学膜系镀制在基底玻璃材料的一个直角三棱镜的斜表面,用另一直角三棱镜对光学膜系进行封合。本技术的工作原理为入射光线I垂直通过该技术的侧面时,不会引入附加相移,之后光线I又以45°入射角入射到光学膜系上,光学膜系则把入射光分成反射光II和透射光III,两束光p-分量和s-分量的分光比为1∶1,且在光学膜系表面反射时的反射相移接近零(附图2)。无偏振效应分光棱镜最关键的环节是光学膜系的设计。本设计以Gilo的工作为基础,主要是选择p-分量有效折射率相等的两种膜系材料进行膜系设计,将无偏振效应膜系的工作波段外推至红外波段,并提出了三种新的无偏振效应分光棱镜的光学膜系的组合类型,它们的组合分别为氧化钕、氧化铝、氟化镁;硫化锌、二氧化硅、氟化镁;硫化锌、一氧化硅、氟化镁。本技术具有结构简单,成本低廉,单波长消偏振效果好,膜系结构稳定等优点,可广泛应用于对偏振性能要求较高的光学系统中。附图说明图1为无偏振效应分光棱镜的结构示意图图2为无偏振效应分光棱镜的光路示意图图3为无偏振效应分光棱镜顶面的等效光路示意图具体实施方式本技术的实施以附图1为例基底玻璃材料的两个直角三棱镜采用ZF-7或K9光学玻璃制成,其外形尺寸(长×宽×高)为10mm×10mm×10mm,倒角为45°。光学膜系由光学膜材料镀制而成。光学膜系与基底玻璃材料之间用加拿大树胶粘接。入射光束垂直入射到无偏振效应分光棱镜的侧表面。经理论分析、计算机仿真,结果都表明光束经过在此棱镜后,分光和消偏振效果良好。因此,本无偏振效应的分光棱镜可以广泛地应用到要求较高的光学系统中。权利要求1.一种无偏振效应分光棱镜,其特征在于它的结构包括基底玻璃材料与光学膜系两个部分,基底玻璃材料由两个直角三棱镜组成,光学膜系密封在基底玻璃材料内。2.如权利要求1所述的无偏振效应分光棱镜,其特征在于基底玻璃材料的材料为K9玻璃或者ZF7玻璃。3.如权利要求1所述的无偏振效应分光棱镜,光学膜系的组合类型分别为氧化钕、氧化铝、氟化镁;硫化锌、二氧化硅、氟化镁;硫化锌、一氧化硅、氟化镁。专利摘要一种无偏振效应分光棱镜,其特征在于它的结构包括基底玻璃材料与光学膜系两个部分,基底玻璃材料由两个直角三棱镜组成,光学膜系密封在基底玻璃材料内。当光束通过该分光棱镜时,p-分量和s-分量透反分光比都接近1∶1,反射相移接近零弧度,从而不会改变反射光和透射光的偏振态。该技术具有结构简单,成本低廉等优点,可广泛应用于对光偏振态具有较高要求的光学系统中。文档编号G02B5/04GK2788211SQ20052002034公开日2006年6月14日 申请日期2005年3月4日 优先权日2005年3月4日专利技术者王政平, 史金辉, 阮顺龄 申请人:哈尔滨工程大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无偏振效应分光棱镜,其特征在于它的结构包括基底玻璃材料[1]与光学膜系[2]两个部分,基底玻璃材料[1]由两个直角三棱镜组成,光学膜系[2]密封在基底玻璃材料[1]内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王政平史金辉阮顺龄
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:实用新型
国别省市:93[中国|哈尔滨]

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