[实用新型]对入射光偏振态不敏感的单色退偏器

说明书

一种对入射光偏振态不敏感的单色退偏器，由三块石英晶体构成，第一块石英晶体的第一面为入射光通光面，垂直于纸面和水平面；第一块石英晶体的第二面与第一面相对且平行，第一块石英晶体的光轴平行于竖直面，且与水平面成45度夹角，第一块石英晶体将入射光分成偏振方向分别是水平和竖直的两束线偏振光；第二块石英晶体和第三块石英晶体楔角匹配，第二块石英晶体和第三块石英晶体的光轴垂直于入射光束，第二块石英晶体和第三块石英晶体的光轴分别与水平面成45度角和‑45度角，三块晶体依次胶合或光胶在一起。这种退偏器可对任意偏振态的入射光实现有效退偏，对入射光的偏振态不敏感，且结构简单，成本低廉。

技术领域

本实用新型属于光学器件及测量技术领域，涉及一种光学退偏器，具体是一种对入射光偏振态不敏感的单色退偏器。

背景技术

自从1808年马吕斯发现光的偏振现象以来，各种各样的偏振器件被发明出来，在人类生活的各个领域获得了广泛的应用。但在另一些情况下，偏振光由于容易引起测量误差而不受欢迎，这就需要对偏振光进行退偏，将偏振光变成非偏振光。

退偏器是一种将偏振光变成非偏振光的器件，可以有效地消除偏振引起的测量误差，解决光纤通信系统及测量仪器中的偏振相关损耗问题。目前研制出的退偏器根据其原理可以分为空间平均法、时间平均法、光谱平均法和能量平均法四大类。但时间平均法只能对连续光退偏，光谱平均法只能对宽光谱光源退偏，能量平均法利用散射退偏会影响光的传播方向并引起较大的插损，需要根据自身的要求去设计满足条件的退偏器。

对于单色脉冲光，一般采用空间平均法退偏，可用于较大波长范围的退偏效果好的退偏器主要是多片楔角组合的退偏器，其原理是利用楔角片在不同厚度上的相位延迟量不同而退偏。但这种退偏器对入射光的偏振态有要求，只有当入射光偏振方向是特定方向时才能获得很好的退偏效果，其它偏振方向的偏振光的退偏效果会减弱，不能获得完全退偏的效果。

如图1所示，是由两块晶体楔角构成的普通退偏器，晶体1和晶体2的光轴分别在x和y方向，只有当入射光的偏振方向与水平面成45度和-45度角时，获得的退偏效果才最优(罗勇，《退偏器的设计方法研究》3.1.2节，华中科技大学硕士学位论文)。如果入射光的偏振态未知或随时间变化，则这种类型的退偏器就不能对入射光起到很好的退偏效果。

发明内容

本实用新型目的是解决任意偏振态单色脉冲光的退偏问题，提供一种对入射光偏振态不敏感的光学退偏器，可在较宽的光谱范围内对任意偏振态的单色脉冲光进行有效退偏。

本实用新型的技术方案如下：

对入射光偏振态不敏感的单色退偏器，是由三块石英晶体构成，第一块石英晶体的第一面为入射光通光面，亦即X轴和Y轴所在的平面，入射光与Z轴平行；第一块石英晶体的第二面与第一面相对且平行，第一块石英晶体的光轴平行于竖直面，且与水平面成 45度夹角，第一块石英晶体将入射光分成偏振方向分别是水平和竖直的两束线偏振光；第二块石英晶体和第三块石英晶体楔角匹配，第二块石英晶体和第三块石英晶体的光轴垂直于入射光束，且光轴分别与水平面成45度角和-45度角；所述第二块石英晶体的第一面与第一块石英晶体的第一面平行；所述第三块石英晶体的第二面为出射通光面，且与第一块石英晶体的第一面平行；所述三块晶体依次胶合或光胶在一起。

本实用新型可根据入射光束的光斑形状和安装结构的需求将光学退偏器(石英晶体) 制作成长方体、圆柱体、椭圆柱体等形状。

所述第二块石英晶体和第三块石英晶体可用楔角匹配、旋光方向相反的旋光晶体代替。

所述石英晶体可以根据入射光的波长选择方解石、钒酸钇(YVO4)或氟化镁等其它双折射晶体。

本实用新型的优点和有益效果：

本实用新型提供了一种适用于单色脉冲光的光学退偏器，可对任意偏振态的入射光实现有效退偏，对入射光的偏振态不敏感，且结构简单，成本低廉。

附图说明