專利名稱：一種橫向剪切量可調(diào)的雙折射晶體分束器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙折射晶體分束器，特別涉及一種橫向剪切量可調(diào)的雙折射晶體分束器。
背景技術(shù)：
雙折射晶體分束器能將入射光分為兩束振動(dòng)方向互相垂直的線偏振光，與偏振薄膜分束器相比，具有工作波段寬、消光比高、光損傷閾值大等優(yōu)點(diǎn)。按分開兩束光的傳播方向特點(diǎn)可將雙折射晶體分束器分為角剪切型和橫向剪切型兩種，其中角剪切型分束器有 Wollaston棱鏡、Rochon棱鏡等,橫向剪切型分束器的典型代表有Savart板。由于橫向剪切型分束器分束產(chǎn)生的兩束線偏振光具有傳播方向相同，且與入射平面光平行的特點(diǎn)，能夠簡(jiǎn)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)光路，因此在光通信、光信息處理、光學(xué)測(cè)量、成像光譜等領(lǐng)域有著十分廣泛的用途[Li J, Zhu JP, Hou X. 201 IOpt. Commun. 2841127.]。
遺憾的是，橫向剪切型分束器結(jié)構(gòu)一旦確定，其橫向剪切量便不容易改變。為了滿足不同任務(wù)的需求，往往需要購(gòu)置多塊不同參數(shù)的分束器，極大地提高了系統(tǒng)成本，不便于光路調(diào)節(jié)，也降低了系統(tǒng)穩(wěn)定性與可靠性，這些問題在野外及航空航天遙感測(cè)量上表現(xiàn)得尤為突出。2007年，曾有人提出過旋轉(zhuǎn)Savart偏光鏡調(diào)節(jié)橫向剪切量的方法，但該方法調(diào)節(jié)范圍很窄，且旋轉(zhuǎn)后會(huì)減小棱鏡通光孔徑[簡(jiǎn)小華，張淳民，孫堯，吳磊.2007光學(xué)學(xué)報(bào)，27643.]，不利于實(shí)際應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容
為了解決這一問題，本發(fā)明提出了一種分束器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，橫向剪切量在寬范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，且不會(huì)影響分束器通光孔徑的橫向剪切量可調(diào)的雙折射晶體分束器。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是包括兩塊相同的且間距可調(diào)的第一 Wollaston棱鏡WP1、第二 Wollaston棱鏡WP2和兩棱鏡間的空氣間隔，其中第一 Wollaston 棱鏡WP1左楔板與第二 Wollaston棱鏡WP2右楔板的晶體光軸平行于棱鏡入射面，且與光路主光軸垂直，第一 Wollaston棱鏡WP1右楔板與第二 Wollaston棱鏡WP2左楔板的晶體光軸則與第一 Wollaston棱鏡WP1左楔板、第二 Wollaston棱鏡WP2右楔板的晶體光軸及光路主光軸均垂直。
本發(fā)明入射光由WP1左楔板進(jìn)入，經(jīng)過WP1、空氣間隔、WP2后分為兩束與入射光傳輸方向平行，具有一定橫向剪切量的正交線偏振光。該分束器的創(chuàng)新點(diǎn)在于，通過改變兩塊 Wollaston棱鏡間的空氣間隔可以靈活的調(diào)節(jié)兩束出射線偏振光的橫向剪切量，且調(diào)節(jié)范圍寬。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
參見圖1，本發(fā)明包括兩塊相同的第一 Wollaston棱鏡WP1I、第二 Wollaston棱鏡 WP23和兩棱鏡間的空氣間隔2，其中第一 Wollaston棱鏡WP1Il左楔板與第二 Wollaston 棱鏡WP232右楔板的晶體光軸平行于棱鏡入射面,且與光路主光軸垂直,第一 Wollaston棱鏡WPJ2右楔板與第二 Wollaston棱鏡WP231左楔板的晶體光軸則與第一 Wollaston棱鏡 WP1Il左楔板、第二 Wollaston棱鏡WP232右楔板的晶體光軸及光路主光軸均垂直。。
其基本原理為利用兩塊完全相同的Wollaston棱鏡將目標(biāo)光源橫向剪切為兩個(gè)無(wú)窮遠(yuǎn)處的虛光源，兩個(gè)光源之間存在一定的橫向剪切量，且在較寬范圍內(nèi)可調(diào)。
平行入射光經(jīng)過第一 Wollaston棱鏡WP1I后變?yōu)閮墒哂幸欢▕A角、振動(dòng)方向相互垂直的正交線偏振光，兩束線偏振光經(jīng)過空氣間隔2進(jìn)入第二 Wollaston棱鏡WP23，經(jīng)過第二 Wollaston棱鏡WP23后，兩束光變?yōu)榫哂幸欢M向剪切量，傳播方向平行，振動(dòng)方向相互垂直的線偏振光。通過調(diào)節(jié)空氣間隔2的寬度，可以改變兩束線偏振光橫向剪切量的大小。
其中構(gòu)成分束器的兩塊Wollaston棱鏡WPp WP2厚度為t，結(jié)構(gòu)角為Θ，棱鏡間的空氣間隔寬度為g。以下內(nèi)容說明該新型分束器的分束原理。
考慮一束平行光垂直射入WP1左楔板,根據(jù)偏振光學(xué)理論及光在單軸晶體中的傳播規(guī)律，正入射光線在進(jìn)入WP1左楔板后會(huì)發(fā)生雙折射,在傳播方向上前后分開為ο光和e 光，并經(jīng)過斜面進(jìn)入WP1右楔板。WP1右楔板光軸與左楔板光軸互相垂直，進(jìn)入右楔板后ο光將變?yōu)閑光，e光將變?yōu)棣瞎?取其先后順序,分別稱之為oe光和eo光。由于單軸晶體中o、e光的折射率不同,在斜面上兩束光將發(fā)生折射,并分開成一定夾角。分束器產(chǎn)生的橫向剪切量d可以表示為 -χ2 -X2!
權(quán)利要求
1.一種橫向剪切量可調(diào)的雙折射晶體分束器，其特征在于包括兩塊相同的且間距可調(diào)的第一 Wo 11 as ton棱鏡WPi (I )、第二 Wo 11 as ton棱鏡WP2 (3 )和兩棱鏡間的空氣間隔(2)，其中第一 Wollaston棱鏡WP1 (11)左楔板與第二 Wollaston棱鏡WP2 (32)右楔板的晶體光軸平行于棱鏡入射面，且與光路主光軸垂直，第一 Wollaston棱鏡WPi (12)右楔板與第二 Wollaston棱鏡WP2 (31)左楔板的晶體光軸則與第一 Wollaston棱鏡WP1 (11)左楔板、第二 Wollaston棱鏡WP2 (32)右楔板的晶體光軸及光路主光軸均垂直。
全文摘要
一種橫向剪切量可調(diào)的雙折射晶體分束器，由兩塊相同的Wollaston棱鏡及兩棱鏡間的空氣間隔組成。其中第一Wollaston棱鏡左楔板與第二Wollaston棱鏡右楔板的晶體光軸平行于棱鏡入射面，且與光路主光軸垂直，第一Wollaston棱鏡右楔板與第二Wollaston棱鏡左楔板的晶體光軸則與第一Wollaston棱鏡左楔板、第二Wollaston棱鏡右楔板的晶體光軸及光路主光軸均垂直。棱鏡間的間隔寬度可調(diào)。入射光由第一棱鏡左楔板進(jìn)入，經(jīng)過第一棱鏡、空氣間隔、第二棱鏡后分為兩束與入射光傳輸方向平行，具有一定橫向剪切量的正交線偏振光。該分束器的創(chuàng)新點(diǎn)在于，通過改變兩塊Wollaston棱鏡間的空氣間隔可以靈活的調(diào)節(jié)兩束出射線偏振光的橫向剪切量，且調(diào)節(jié)范圍寬。
文檔編號(hào)G02B26/06GK102981268SQ20121048398
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者李 杰, 李淑軍, 朱京平 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)