专利名称：一种横向剪切量可调的双折射晶体分束器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种双折射晶体分束器，特别涉及一种横向剪切量可调的双折射晶体分束器。
背景技术：
双折射晶体分束器能将入射光分为两束振动方向互相垂直的线偏振光，与偏振薄膜分束器相比，具有工作波段宽、消光比高、光损伤阈值大等优点。按分开两束光的传播方向特点可将双折射晶体分束器分为角剪切型和横向剪切型两种，其中角剪切型分束器有 Wollaston棱镜、Rochon棱镜等,横向剪切型分束器的典型代表有Savart板。由于横向剪切型分束器分束产生的两束线偏振光具有传播方向相同，且与入射平面光平行的特点，能够简化系统实现光路，因此在光通信、光信息处理、光学测量、成像光谱等领域有着十分广泛的用途[Li J, Zhu JP, Hou X. 201 IOpt. Commun. 2841127.]。
遗憾的是，横向剪切型分束器结构一旦确定，其横向剪切量便不容易改变。为了满足不同任务的需求，往往需要购置多块不同参数的分束器，极大地提高了系统成本，不便于光路调节，也降低了系统稳定性与可靠性，这些问题在野外及航空航天遥感测量上表现得尤为突出。2007年，曾有人提出过旋转Savart偏光镜调节横向剪切量的方法，但该方法调节范围很窄，且旋转后会减小棱镜通光孔径[简小华，张淳民，孙尧，吴磊.2007光学学报，27643.]，不利于实际应用。发明内容
为了解决这一问题，本发明提出了一种分束器结构简单紧凑，横向剪切量在宽范围内连续可调，且不会影响分束器通光孔径的横向剪切量可调的双折射晶体分束器。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是包括两块相同的且间距可调的第一 Wollaston棱镜WP1、第二 Wollaston棱镜WP2和两棱镜间的空气间隔，其中第一 Wollaston 棱镜WP1左楔板与第二 Wollaston棱镜WP2右楔板的晶体光轴平行于棱镜入射面，且与光路主光轴垂直，第一 Wollaston棱镜WP1右楔板与第二 Wollaston棱镜WP2左楔板的晶体光轴则与第一 Wollaston棱镜WP1左楔板、第二 Wollaston棱镜WP2右楔板的晶体光轴及光路主光轴均垂直。
本发明入射光由WP1左楔板进入，经过WP1、空气间隔、WP2后分为两束与入射光传输方向平行，具有一定横向剪切量的正交线偏振光。该分束器的创新点在于，通过改变两块 Wollaston棱镜间的空气间隔可以灵活的调节两束出射线偏振光的横向剪切量，且调节范围宽。
图I是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1，本发明包括两块相同的第一 Wollaston棱镜WP1I、第二 Wollaston棱镜 WP23和两棱镜间的空气间隔2，其中第一 Wollaston棱镜WP1Il左楔板与第二 Wollaston 棱镜WP232右楔板的晶体光轴平行于棱镜入射面,且与光路主光轴垂直,第一 Wollaston棱镜WPJ2右楔板与第二 Wollaston棱镜WP231左楔板的晶体光轴则与第一 Wollaston棱镜 WP1Il左楔板、第二 Wollaston棱镜WP232右楔板的晶体光轴及光路主光轴均垂直。。
其基本原理为利用两块完全相同的Wollaston棱镜将目标光源横向剪切为两个无穷远处的虚光源，两个光源之间存在一定的横向剪切量，且在较宽范围内可调。
平行入射光经过第一 Wollaston棱镜WP1I后变为两束具有一定夹角、振动方向相互垂直的正交线偏振光，两束线偏振光经过空气间隔2进入第二 Wollaston棱镜WP23，经过第二 Wollaston棱镜WP23后，两束光变为具有一定横向剪切量，传播方向平行，振动方向相互垂直的线偏振光。通过调节空气间隔2的宽度，可以改变两束线偏振光横向剪切量的大小。
其中构成分束器的两块Wollaston棱镜WPp WP2厚度为t，结构角为Θ，棱镜间的空气间隔宽度为g。以下内容说明该新型分束器的分束原理。
考虑一束平行光垂直射入WP1左楔板,根据偏振光学理论及光在单轴晶体中的传播规律，正入射光线在进入WP1左楔板后会发生双折射,在传播方向上前后分开为ο光和e 光，并经过斜面进入WP1右楔板。WP1右楔板光轴与左楔板光轴互相垂直，进入右楔板后ο光将变为e光，e光将变为ο光,取其先后顺序,分别称之为oe光和eo光。由于单轴晶体中o、e光的折射率不同,在斜面上两束光将发生折射,并分开成一定夹角。分束器产生的横向剪切量d可以表示为 -χ2 -X2!
权利要求
1.一种横向剪切量可调的双折射晶体分束器，其特征在于包括两块相同的且间距可调的第一 Wo 11 as ton棱镜WPi (I )、第二 Wo 11 as ton棱镜WP2 (3 )和两棱镜间的空气间隔(2)，其中第一 Wollaston棱镜WP1 (11)左楔板与第二 Wollaston棱镜WP2 (32)右楔板的晶体光轴平行于棱镜入射面，且与光路主光轴垂直，第一 Wollaston棱镜WPi (12)右楔板与第二 Wollaston棱镜WP2 (31)左楔板的晶体光轴则与第一 Wollaston棱镜WP1 (11)左楔板、第二 Wollaston棱镜WP2 (32)右楔板的晶体光轴及光路主光轴均垂直。
全文摘要
一种横向剪切量可调的双折射晶体分束器，由两块相同的Wollaston棱镜及两棱镜间的空气间隔组成。其中第一Wollaston棱镜左楔板与第二Wollaston棱镜右楔板的晶体光轴平行于棱镜入射面，且与光路主光轴垂直，第一Wollaston棱镜右楔板与第二Wollaston棱镜左楔板的晶体光轴则与第一Wollaston棱镜左楔板、第二Wollaston棱镜右楔板的晶体光轴及光路主光轴均垂直。棱镜间的间隔宽度可调。入射光由第一棱镜左楔板进入，经过第一棱镜、空气间隔、第二棱镜后分为两束与入射光传输方向平行，具有一定横向剪切量的正交线偏振光。该分束器的创新点在于，通过改变两块Wollaston棱镜间的空气间隔可以灵活的调节两束出射线偏振光的横向剪切量，且调节范围宽。
文档编号G02B26/06GK102981268SQ20121048398
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者李 杰, 李淑军, 朱京平 申请人:西安交通大学