专利名称：一种中红外宽带偏振器的制作方法
一种中红外宽带偏振器
技术领域：
本发明属于光学元件的结构设计和材料选用领域，尤其是涉及一种可见到中红外的宽带偏振器。
技术背景目前，在可见和近红外光谱范围的光学领域中，一般采用的偏振棱镜为冰洲石晶 体制作而成的格兰激光、格兰泰勒或格兰汤姆逊棱镜，但冰洲石为天然的，内部质量和材料 来源成了影响偏振器制作的关键；冰洲石偏振器的适用波长范围为350-2300nm，到中红外 不能被适用；冰洲石晶体是菱面体，偏振器光轴的需求造成晶体利用率低，而且加工容易解 理，硬度低不适合抛光等加工。另外，目前适用的可见到中红外的偏振器为YVO4制作而成的空气隙格兰激光棱 镜，一般由二个对称的五个面的晶体棱镜组合，体积庞大；或者由空气隙的两个梯形或者三 角形组合而成，但为了使0光全部从晶体侧面溢出，体积照样庞大，晶体长度需要很长，例 如对于通光孔径为IOmm的偏振棱镜，长度大于18mm;而且，空隙间的折射率固定，总的入 射角范围减小，不能覆盖在0. 4-5 μ m波段的范围内。
发明内容本发明的目的在于充分利用丰富的YVO4和LiF晶体资源=YVO4的透过范围在 0. 4-5 μ m,光学性能好，具有双折射，易生长大尺寸，不潮解，易加工；LiF晶体在真空紫外 到红外(0. 12-6μπι)的波段有很高的透过率，不具备双折射，易加工成窗口片，损伤域值
尚ο本发明的技术方案如下一种中红外宽带偏振器，包括两片结构一样的YVO4晶体棱镜和一片LiF晶体，光 轴与侧面磨砂面垂直。其特征在于所述两片YVO4晶体棱镜和LiF晶体通过光胶组合形成 长方体汉堡结构；所述偏振器的材料为YVO4晶体和LiF晶体；所述偏振器光轴与侧面磨砂 面垂直；所述两个YVO4棱镜为三面抛光的直角棱镜或直角梯形棱镜；所述LiF晶体为窗品 结构，截面与YVO4晶体棱镜斜面大小一样；所述偏振器的结构角为39° 43°。本发明设计的YVO4偏振器，光路无胶。同时保证ο光全部从侧面溢出，体积很小， 接受角度大，消光比高，透过率高，波长覆盖范围在0. 4-5 μ m，自然光从入射面入射到YVO4 偏振器时，ο光在斜面发生全反射，从侧面抛光面溢出，不会在晶体内部产生多次反射或者 散射影响，造成消光比低；e光从YVO4晶体棱镜折射到LiF晶体窗品中，然后再次折射进入 YVO4晶体棱镜，最后从YVO4晶体偏振器的出射面出射，从而保证了出射光为完全的偏振光， 消光比<5X10_6。本发明设计的ΥνΟ^β振器在整个波长范围试用，入射角度大于2°，0光 和e光总的入射角度大于10°。
图1为现有的YVO4格兰偏振器结构示意2为本发明的一种中红外宽带偏振器的结构示意图
具体实施方式
实施例一如图2所示，组成偏振器的两片YVO4晶体棱镜的光轴与侧面磨砂面垂 直，根据折射定律和全反射定律，可得到棱镜的顶角为40° -41. 5° 将YVO4晶体定向切割 成顶角为40° -41.5°的直角梯形棱镜(或直角棱镜)，的A、B、C、D、E、F面全部抛光，A、 B、D、E四个面可以镀增透膜；将LiF晶体的切割成窗品结构，与YVO4晶体棱镜结合的C和F 面抛光处理，严格控制光洁度等指标，厚度尽量薄。然后将两片YVO4晶体直角梯形棱镜和一 片LiF晶体窗品按照图2的方式光胶连接，光胶时注意不能产生气泡，真正做到光路无胶。 如果通光孔径为IOmm的可见到中红外的宽带偏振器，长度大概为12mm，直角梯形棱镜的M 为1. 45mm左右。
权利要求
1.一种中红外宽带偏振器，包括两片结构一样的YVO^e0体棱镜和一片LiF晶体。其特 征在于所述两片YVO4晶体棱镜和LiF晶体通过光胶组合形成长方体汉堡结构。
2.根据权利要求1所述的中红外宽带偏振器，其特征在于所述偏振器的材料为YVO4晶 体和LiF晶体。
3.根据权利要求1所述的中红外宽带偏振器，其特征在于所述偏振器光轴与侧面磨砂面垂直。
4.根据权利要求1所述的中红外宽带偏振器，其特征在于所述两个YVO4棱镜为三面抛 光的直角棱镜或直角梯形棱镜。
5.根据权利要求1所述的中红外宽带偏振器，其特征在于所述LiF晶体为窗品结构，截 面与YVO4晶体棱镜斜面大小一样。
6.根据权利要求1所述的中红外宽带偏振器，其特征在于所述偏振器的结构角为 39° 43° 。
全文摘要
本发明涉及一种中红外宽带偏振器，本发明采用了两个YVO4晶体棱镜和一片LiF窗品光胶连接组成的长方体汉堡结构，两个YVO4晶体棱镜的顶角为40°-41.5°，两个YVO4晶体棱镜的光轴与侧面磨砂面垂直，保证o光全部从侧面溢出设计，体积很小，波长覆盖范围在0.4-5μm，在整个波长范围内，o光和e光总的入射角度大于10°，消光比小于5×10-6，透过率高。
文档编号G02B1/08GK102096140SQ201010601170
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日
发明者吴少凡, 朱一村, 邓雷磊, 郑熠 申请人:福建福晶科技股份有限公司