[实用新型]一种紫外高性能偏振分光棱镜

说明书

技术领域

本发明涉及激光领域，尤其是激光元器件中的一种紫外高性能偏振分光棱镜。

背景技术

偏振棱镜是偏振光路中经常使用的一种器件，主要起到偏振分光的作用，在激光系统中，尤其是紫外激光应用中，要求高透过，高消光比、高损伤阈值的偏振分光棱镜，目前较多的是采用α-BBO格兰激光棱镜、光胶的玻璃偏振分光棱镜或者平片偏振分光。

现有玻璃偏振分光棱镜，结构为：由一对45°直角棱镜组成，其中一个直角棱镜的斜面镀有偏振分光膜，另外一片直角棱镜的斜面为抛光面，两个棱镜的斜面对接胶合或光胶而成，四个直角面镀制增透膜，以降低光通过棱镜时的反射损耗。自然光入射,出射的为两束偏振度很高的线偏振光：Tp：Ts>1000:1,这两束偏振光相互垂直。但在紫外激光系统应用中,胶合的偏振分光棱镜在紫外几乎不能使用，常用的胶水几乎不透过；光胶偏振分光棱镜的损伤阈值不高，而且偏振分光膜的光胶工艺非常麻烦，不好光胶，要求平面度达到λ/10以上，光洁度要求高。

采用现有的平片分光，入射光需要调节成布鲁斯特角度，不好调节，消光比不高，S光的反射方向固定。

另外，现有α-BBO格兰激光棱镜，尽管消光比大于10⁶：1，但是晶体材料价格非常昂贵，易解理、潮解，不好加工。

发明内容

本发明的目的在于提供一种紫外高性能偏振分光棱镜，方便入射光调节，结构简单，易于加工、装配，损伤阈值高，消光比高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种紫外高性能偏振分光棱镜，包括一对角度加工成布鲁斯特角的三角棱镜，所述三角棱镜的布鲁斯特面镀制偏振分光膜；所述两个布鲁斯特面采用空气隙连接；所述三角棱镜的材料可以是紫外融石英、CaF2；所述一对三角棱镜的角度都为布鲁斯特角，另外一个角度可以是直角，也可以是任意角度；所述紫外高性能偏振分光棱镜的结构为玻璃/偏振分光膜/空气/偏振分光膜/玻璃。采用空气隙连接，空气腔损伤阈值高，在紫外、深紫外波段应用没有任何影响；其余光路通过的面镀制增透膜，减少表面反射损失。

本发明的光路原理为：入射自然光垂直表面入射（方便入射光调试），进入玻璃，以布鲁斯特角入射到斜面，进入第一层偏振分光膜，P光透射，S光反射，P光再次以布鲁斯特角入射到第二偏振分光膜层，P光垂直从另一棱镜表面垂直透射；S偏振光从侧面出射。

附图说明

图1是本发明的一种紫外高性能偏振分光棱镜的结构示意图之一。

具体实施方式

如图1，选取光学玻璃紫外融石英 ，加工成两个同样的直角棱镜101和102，直角棱镜的一个角度θ为布鲁斯特角度；面201到206的面抛光；面203和206镀制偏振分光膜，入射角度为布鲁斯特角，出入射介质为：融石英到空气；两个布鲁斯特面203、206对接，采用空气隙连接，空气腔损伤阈值高；另外的面201、202、204、205，镀增透膜，减少表面反射损失。

根据折射定律，另一个角度β加工成（180°-2θ），保证S偏振光从侧面202垂直出射。

光路为：入射自然光垂直面入射，垂直表面入射进入玻璃，以布鲁斯特角入射到斜面，进入第一层偏振分光膜，P光透射，S光反射，P光再次以布鲁斯特角入射到第二偏振分光膜层，P光垂直从另一棱镜表面垂直透射；S偏振光从侧面垂直出射。

例如：波长为355nm，此时θ=55.9°，β=68.2°，单层的偏振分光膜的消光比达到200：1。