[实用新型]一种大尺寸真零级光学波片及应用其的激光装置

说明书

本实用新型涉及一种大尺寸真零级光学波片及应用其的激光装置，该波片的类型为半波片或四分之一波片；该波片的类型为半波片时，该波片中心工作波长λ、o光折射率no、e光主折射率ne、波片厚度d与该波片的切角α的关系式为：该波片的类型为四分之一波片时，该波片中心工作波长λ、o光折射率no、e光主折射率ne、波片厚度d与该波片的切角α的关系式为：激光装置，包括沿光路依次安放的激光器、真零级光学波片、II类倍频晶体、基频滤光器。本实用新型具有尺寸大、工作波段宽、温度稳定性好、加工便利、成品率高、成本低廉、机械强度高、使用寿命长等显著优势，有望在多个领域获得重要应用。

技术领域

本实用新型涉及一种大尺寸真零级光学波片及应用其的激光装置，属于偏振光学技术领域。

背景技术

光学波片也称光学位相延迟器，是利用双折射特性改变光的偏振态的重要光学元件。它在光弹性仪、旋光仪、电光调Q固体激光器等与光偏振有关的光学和激光装置中有着非常广泛的应用。一般来说，波片按结构可分为：真零级波片、多级波片和由两个以上波片组成的复合零级波片。与多级波片(位相延迟＞2π)相比，零阶波片(相位延迟＜2π)，特别是真零级波片，具有波长敏感性低(工作波段宽)、温度稳定性高、接收角大等优点。

目前广泛使用的波片主要集中于少数几种材料，如石英、蓝宝石、氟化镁、云母、聚合物薄膜和液晶。其中块状晶体制成的波片品质最好，但其真零级波片的厚度通常为0.01～0.1毫米，这使得口径超过厘米量级的真零级晶体波片的加工非常困难，易碎，成品率低，成本高，且使用过程中对强光的承受力不高。与块状晶体相比，聚合物和液晶更易于制备大尺寸真零级波片，但透光波段有限(主要集中在可见区)，且抗激光损伤阈值较低。在许多大口径光学系统中(如激光聚变装置、高分辨率检测仪器和天文观测设备)，需要大尺寸、高品质、高抗光伤的波片用作位相延迟器或偏振调整元件，但目前只能使用石英或蓝宝石的多级波片或复合零级波片，无真零级晶体波片可用。另外，对于具有宽光谱的高功率、超快激光脉冲而言，其均匀位相延迟也亟需工作波段宽、抗光伤阈值高的高品质真零级晶体波片。

中国专利文献CN200956077Y公开了一种晶体波片，其为双折射晶体，其光轴方向与通光面法线方向呈小角度，所加工器件为低级波片，特点是有较宽的温度带宽，应用方向为腔内倍频的微片激光器。可选择切角范围较小，波长带宽较窄，使用范围较窄，应用场合少。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种真零级KH₂PO₄(KDP)或NH₄H₂PO₄(ADP)晶体波片。

术语解释：

1、KDP晶体，KH₂PO₄晶体；

2、ADP晶体，NH₄H₂PO₄晶体；

3、中心工作波长λ，对于半波片是指相位延迟正好等于π对应的波长，对于四分之一波片是指相位延迟正好等于π/2对应的波长；

4、o光折射率no，是指偏振沿晶体o光主轴的光的折射率；

5、e光主折射率n_e，是指是指偏振沿晶体e光主轴的光的折射率；

6、波片厚度d，是指波片在通光方向的长度；

7、波片的切角α，是指波片通光面法线方向与晶体e光主轴方向的夹角；

8、波片的双折射，是指当光通过波片时在晶体内两个不同线偏振的折射率之差。

本实用新型的技术方案如下：

一种低波长敏感性的大尺寸真零级光学波片，该波片的类型为半波片或四分之一波片；