[实用新型]单层介质膜保偏反射直角三棱镜

说明书

一种带有单层介质膜的保偏反射直角三棱镜。

根据波动光学原理，在一定条件下线偏振光束在两种介质之间的界面上发生反射时将会在其两个互相正交的分量之间引入反射微分相移，使得入射的线偏振光在出射时退化为椭圆偏振光，从而改变了入射光的偏振态，这种效应会对某些不允许偏振态发生改变的光学系统的性能带来不良影响。保偏反射直角三棱镜则可补偿由反射产生的相移，使得原来入射的线偏振光束经反射后在出射时仍然是线偏振光。保偏反射直角三棱镜在波动光学的各个分支领域如干涉光学、偏振光学、信息光学等领域中的科学研究、光学仪器的开发研制及其它相关的光学工程中有广泛的应用。目前使用中的保偏反射直角三棱镜多数采用周期性四分之一波长膜系来实现保偏反射。理论上讲，只有采用无穷多对四分之一波长膜才能实现保偏反射，而事实上在保偏反射三棱镜制备过程中都是采用有限对四分之一波长膜来代替无穷多对周期膜对。因此，这种设计在理论上就是近似的保偏反射，带有先天的不足，在实际制备过程中只要有一层膜镀制厚度的精度不佳，就会影响整个三棱镜的保偏性能。故其制备工艺复杂，产品质量难于保证的缺点是显而易见的。

本实用新型的目的是提出一种全新的、采用单层介质膜的保偏反射直角三棱镜，目的就是克服现有保偏反射三棱镜的上述缺点。其优点在于，采用单层介质膜来替代四分之一波长膜系来实现保偏反射。本实用新型仅需要在直角三棱镜上镀制一层介质膜就可实现保偏反射，因此具有膜结构简单，节省制备工时与介质材料，制作成本低廉等优点。

本实用新型的结构包括(如附图1所示)直角三棱镜[1]、单层介质膜[2]两个部分。其中直角三棱镜[1]采用光学玻璃制成，其作用是使入射光束在反射界面上发生反射，从而改变光束传播的方向。单层介质膜[2]是经镀膜工艺镀制在与直角三棱镜[1]的直角相对的镜面上，其作用是与直角三棱镜[1]一起实现光束的保偏反射。在工作时，并要求保证其入射光束垂直入射直角三棱镜[1]的一个直角边的镜面上，在直角三棱镜[1]内部经镀有单层介质膜[2]的斜面反射后，再由直角三棱镜[1]的另一个直角边的镜面反射出。本实用新型可用于在光路中改变线偏振光束的传播方向，实现线偏振光束的转向、平移(需用两块以上保偏反射直角三棱镜来实现)等功能。

附图1一种单层介质膜保偏反射直角三棱镜的剖面结构示意图。

本实用新型的最佳实施例为，直角三棱镜[1]采用ZF-7光学玻璃制成，单层介质膜[2]采用氟化镁在镀膜机上制备。其工作要求是，要保证入射光束垂直入射于直角三棱镜[1]的直角边的镜面上，在直角三棱镜[1]内部经镀有单层介质膜[2]的斜面反射后，再由直角三棱镜[1]的另一个直角边镜面射出。经测试，依此要求，单层介质膜保偏反射直角三棱镜的反射微分相移可保证在4度以下，所以该实用新型可以替代当前使用的带有多对四分之一波长周期膜的保偏反射三棱镜，广泛应用于干涉光学、偏振光学、信息光学等领域中的科学研究、光学仪器开发研制及其它相关的光学工程中。