[发明专利]一种光学部分起偏器

说明书

技术领域

本发明涉及激光领域，尤其涉及光学起偏器领域。

背景技术

对于光学起偏器，现在主要采用的是双折射晶体的起偏器是使入射到晶体 的光分成相互垂直的两束光，一束线偏振光在偏振棱镜内发生全反射，而另一 束线偏振光几乎完全透过，从而达到高削光比的起偏效果。如常用的格兰-汤姆 逊棱镜就是应用这种原理由两块方解石直角棱镜沿斜面相对胶合而成，阿曼一 马塞棱镜则是通过将晶体棱镜和玻璃棱镜通过胶合而成。采用这些起偏器件除 了器件体积较大，本身的制作工艺较为复杂困难的缺点之外，器件本身对透射 光的损耗也比较大由于采用胶合工艺因此其抗激光损伤能力也有限。另外，还 有使用PBS膜来实现起偏的PBS棱镜也是较为常用的光学起偏器件，但其尺寸 较大，价格较为昂贵，透射光的损耗也比较大，而且激光损伤阈值也较为有限。

对于光学部分起偏器一般通过将单个光学材料的表面加工成布儒斯特角， 以使S分量部分反射，而P分量完全透射。达到部分起偏的目的，但是此种器 件由于其加工成布儒斯特角的表面使得其应用受到很大限制，尤其在激光腔内 的应用中，只能使用在各种分离腔中，一体化程度较差。

发明内容

针对上述已有技术的各种不足，才有本发明提出的必要性。本发明提出一 种易于实现，损耗较小，抗损伤阈值较高，并且易于与其他器件集成的光学结 构。

本发明的技术方案是：

该光学部分起偏器包括：

第一楔角晶体(104)，其竖直通光面(1041)与斜面(1042)加工成布儒斯特 角(θ)；

与第一楔角晶体(104)对称放置且相同的第二楔角晶体(105)，其竖直通光面 (1051)与斜面(1052)成布儒斯特角(θ)；

第一楔角晶体(104)的斜面(1042)与第二楔角晶体(105)的斜面(1052) 通过光胶膜(106)光胶或深化光胶结合在一起。

进一步的，所述的布儒斯特角(θ)＝arctan(n2/n1)；

其中，n1为第一楔角晶体(104)和第二楔角晶体(105)的折射率，n2为光胶 膜(106)的折射率。

更进一步的优选，最好是光胶膜(106)的折射率n2大于第一楔角晶体(104) 和第二楔角晶体(105)的折射率n1。

进一步的，所述的第一楔角晶体(104)和第二楔角晶体(105)的其他面 (1043、1053)可以加工成所需任意形状以实现对反射的偏振分量光的相应处 理。

进一步的，所述的第一楔角晶体(104)和第二楔角晶体(105)的材料可 以是K9、SF11光学玻璃，也可以是YAG、Nd:YAG、GGG、Nd:GGG光学晶体，也 可以是p分量偏振光折射率相同的不同光学材料，也可以是光轴相互平行的双 折射晶体材料，也可以是激光增益介质晶体材料。

所述的光学部分起偏器可以是单独分立元件插入分离腔激光器结构中。或 者，所述的光学部分起偏器可以是微片元件通过胶合、键合、光胶、深化光胶 等方式将各个光学元件集合成为一个整体构成微片式的激光器结构。

本发明采用如上技术方案，具有光学结构易于实现，光损耗较小，抗损伤 阈值较高，并且适用于制作激光腔中尤其是微片式激光器中的起偏器，可以实 现与其他光学晶体或者光学器件的高效整合。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是θ角度和s偏振光及p偏振光的透过率的变化曲线图；

图3是本发明应用于激光器结构的示意图；

图4(a)是本发明的第二种实施结构示意图；

图4(b)是本发明的第三种实施结构示意图；

图5是本发明的第四种实施结构示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

本发明的光学原理是采用两个折射率相同的同一种光学材料制作楔角晶体 对，楔角晶体相对斜面上镀折射率不同的光学材料膜层，楔角晶体对之间通过 光胶或深化光胶构成单一整块。其竖直通光面与中间斜面的光胶膜构成布儒斯 特角θ，从而构成对P分量偏振光完全透射对S分量偏振光部分反射的平片型的 部分起偏器，其对P分量偏振光基本无损耗，理论透过率能够达到100％。