一种单色光可调比例偏振无关分束器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种单色光可调比例偏振无关分束器。
【背景技术】
[0002] 光束分束器是各种光学仪器和实验的基本器件，可以将一束光分成两束光或者可 以将两束光合并成一束光，现在空间光主流的偏振无关的光束分束器是表面镀膜型的光束 分束器（Beam Spliter简称BS)，分为两种：一种是45度型BS，但是由于现在的镀膜工艺很 难将反射透射膜镀的很好，不能很好的控制比例，并且往往这种镀膜型的BS只能做到对〇 光（寻常光）50:50,或者对e光（非寻常光）50:50,而无法同时达到；另一种BS是0度反 射BS，这种BS可以做到很好的分光比，但是由于是0度反射所以实际应用的时候有很多不 便；并且这两种BS都不可以调节其分光的比例，无法实现任意比例的调节。
[0003] 在实际的光学仪器或光学实验中往往需要比较精确并且可调的分光比，比如光学 中最常见的MZ干涉仪，如果需要观察到一个比较好的干涉可见度就需要很好的偏振无关 的BS，来实现；因此需要一种比例可调，偏振无关，高精度的光束分束器来实现一些高精度 的分束。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种单色光可调比例偏振无关分束器，可实现任意比例分束 的调节，且具有较高的精度。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0006] -种单色光可调比例偏振无关分束器，包括：依次设置的5块光束位移器BD，记为 BDl~BD5 ;其中，BDl与BD2之间设有一块半波片与一块玻璃补偿片，BD2与BD3之间设有 两块半波片，BD3与BD4之间设有一块半波片，BD4与BD5之间设有两块半波片与一块玻璃 补偿片；
[0007] 入射光射入BDl后，被分为上下两束；上下两束光分别对应的经过半波片与玻璃 补偿片后射入BD2,经过BD2的走离作用使得上下两束光均向下平移；上下两束光分别经 过相应的半波片后射入BD3,由BD3将上下两束光分别分为两束，成为自上向下分布的四束 光；这四束光经过半波片射入BD4,由BD4将中间两束光合为一束，成为自上向下分布的三 束光；这三束光分别对应的经过半波片、玻璃补偿片及半波片后射入BD5,由BD5将这三束 光合并为上下两束光后射出。
[0008] 进一步的，所述BDl~BD5,以及BDl~BD5之间的半波片和/或玻璃补偿片均为 平行设置。
[0009] 进一步的，BD1、BD2与BD5均为大尺寸BD，BD3与BD4均为小尺寸BD ;其中，大尺 寸BD的长度为小尺寸BD长度的两倍。
[0010] 进一步的，所述BD为天然的双折射晶体。
[0011] 由上述本发明提供的技术方案可以看出，一方面，通过天然的双折射晶体对〇光 和e光的走离效应实现ο光和e光的分离，其具有很高的偏振分束比，并且可以保持出射光 的平行度；另一方面，使用了波片对偏振控制的特性实现了光束任意比例的调节，同时，通 过块玻璃补偿片保证在内部光束的光程绝对相等，从而保持出射光具有较好的相干性。
【附图说明】
[0012] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 附图。
[0013] 图1为本发明实施例提供的一种单色光可调比例偏振无关分束器的示意图；
[0014] 图2为本发明实施例提供的BD的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整 地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本 发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例，都属于本发明的保护范围。
[0016] 实施例
[0017] 图1为本发明实施例提供的一种单色光可调比例偏振无关分束器的示意图。如图 1所示，其主要包括：
[0018] 依次设置的5块BD (beam displacer，光束位移器），记为BDl~BD5 ;其中，BDl 与BD2之间设有一块半波片（图1中的HWPl)与一块玻璃补偿片（图1中玻璃I)，BD2与 BD3之间设有两块半波片（图1中的HWP2~HWP3)，BD3与BD4之间设有一块半波片（图1 中的HWP4)，BD4与BD5之间设有两块半波片（图1中的HWP5~HWP6)与一块玻璃补偿片 (图1中玻璃2)。
[0019] 本发明实施例中，所述BD为天然的双折射晶体，一束光入射到双折射晶体上会产 生两束折射光，他们沿着不同方向传播，在离开晶体候变成两束光，在晶体中有一个特殊的 方向，当光线在晶体内沿着这特殊的方向传播时不会发生双折射现象，这样特殊的方向称 之为晶体的光轴。
[0020] 示例性的，本发明实施例可以采用冰洲石，如图2所示，沿着与光轴成45度角的地 方切割，之后〇光和e光会自然的分开，经过在晶体内传播之后到空气介质中又变成平行的 两平行的束光，两束光分开的距离和入射光的波长以及晶体的长度有关系，可根据实际要 求进行设定。
[0021 ] 本发明实施例的上述方案中，利用了天然的双折射晶体对〇光和e光的走离效应， 来实现〇光和e光的分离，因为走离的距离根据波长的不同而不同，因此可以根据相应的波 长的光可以计算出需要的BD的长度，BD的大小依据要分开的光束距离的尺寸而定，必须大 于两倍大BD的分开的距离确保光束可以全部通过BD。本发明实施例中，BD1、BD2与BD5均 为大尺寸BD，BD3与BD4均为小尺寸BD，大尺寸BD的长度为小尺寸BD长度的两倍。
[0022] 另外，BDl~BD5之间还设置了 6块半波片和2块玻璃补偿片，通过半波片对偏振 控制的特性实现了光束任意比例的调节，设置玻璃补偿片的目的在于保证在装置内部的光 束的光程绝对相等，从而保持出射光具有较好的相干性。
[0023] 优选的，上述BDl~BD5,以及BDl~BD5之间的半波片和/或玻璃补偿片均为平 行设置，一方面，可以使得各个光束的光程尽量相等，另一方面，还可以使得出射光有较好 的相干性。