[发明专利]圆偏振光合成线偏振光形成矢量光束的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种线偏振光的合成，特别是涉及一种通过对两束椭圆偏振光的干涉，从而在干涉视场中得到线偏振光的圆偏振光合成线偏振光形成矢量光束的装置。

背景技术

直线偏振光通过旋光物质的时候，会发生旋光的现象，使原直线偏振光的振动面发生旋转。产生旋光现象的原因必须从物质的结构上去解释，但是菲涅耳根据振动中的一个原理，即任何一个直线简谐振动可以看作是两个相反方向旋转的同频率的圆周运动的组合，认为：沿晶体光轴方向传播的直线偏振光也可看作是由两个同频率，旋向相反的圆偏振光组成，在旋光物质中，这两个圆偏振光有不同的传播速度，从而导致了旋光现象的产生。

要使两束旋向不同的圆偏振光可以合成为i方向的直线偏振光，必须使这两束旋向相反的圆偏振光的j方向(与i方向垂直)的分量相消，而两束光相消的情况只有满足干涉条件的时候才能够达到，因此，可以合成线偏振光的条件就是光的干涉条件。

圆偏振光可以认为是一束i方向的线偏振光与一束j方向的线偏振光的合成，我们知道，两束光必须有同一方向上的分量，才可能会合成(干涉)，即两束圆偏振光合成(干涉)时，只要分别单独考虑i方向以及j方向上的合成即可。

在实验中，由于光在反射、透射后会发生偏振态的改变，因此，很难获得标准的圆偏振光。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种通过对两束椭圆偏振光的干涉，从而在干涉视场中得到线偏振光的圆偏振光合成线偏振光形成矢量光束的装置。

本发明所采用的技术方案是：一种圆偏振光合成线偏振光形成矢量光束的装置，包括有激发生光器，在激光发生器发出的直线光路上，由左至右依次设置有第一偏振片、1/4波片以及第一半透半反透镜；在经第一半透半反透镜透射的第一透射光路上设置有第一反射镜，在经第一半透半反透镜反射的第一反射光路上设置有第二反射镜；在经第一反射镜反射的第二反射光路上由上至下依次设置有1/2波片和第二半透半反透镜，所述的第一反射光路经第二反射镜反射形成第三反射光路；所述的第二反射光路经1/2波片后被第二半透半反透镜反射，所述的第三反射光路被第二半透半反透镜透射，所述的经第二半透半反透镜的透射光路和反射光路重合为光路，并在重合的光路上由左至右依次设置有扩束镜和第二偏振片；在上述的结构中要保证：所述的第一半透半反透镜和第二半透半反透镜均为5∶5的半透半反透镜，且第一半透半反透镜和第二半透半反透镜的镀膜方向相反；所述的第一反射镜和第二反射镜均为平面反射镜；所述的第一透射光路、第二反射光路的总光程与第一反射光路、第三反射光路的总光程相等，且第一透射光路、第二反射光路、第一反射光路及第三反射光路的光路严格共面；所述的第一半透半反透镜、第二反射镜及第一反射镜三者平行设置。所述的第二半透半反透镜设置在第二反射光路和第三反射光路的交点上。

本发明的圆偏振光合成线偏振光形成矢量光束的装置，结构简单，便于制作，不需圆偏振光也可以合成线偏振光，即，通过对于两束椭圆偏振光的干涉，从而在干涉视场中得到线偏振光。本发明的装置具有很好的物理应用性。本发明的装置在光学微操作以及光和物质的相互作用(非线性光学)以及光子晶体方面都有一定的应用。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是两束旋向相反的圆偏振光的分解为相互垂直的两个分量的示意图；

图3是椭圆方程示意图。

其中：

1：第一偏振片          2：1/4波片

3：第一半透半反透镜    4：第二反射镜

5：第二半透半反透镜    6：第一反射镜

7：1/2波片             8：扩束镜

9：第二偏振片          10：激光发生器

具体实施方式

下面结合附图给出具体实施例，进一步说明本发明是如何实现的。