偏振分光棱镜、基波干涉单元及梳状分波器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学通信技术，尤其涉及一种偏振分光棱镜、基波干涉单元及梳状分波器。
【背景技术】
[0002]光是横电磁波，光矢量具有振动方向与传播方向相互垂直的特性；在垂直于光传播方向的平面内，光振动方向相对于光传播方向是不对称的，这种不对称性导致了光波性质随光振动方向的不同而发生变化。人们将这种光振动方向相对于光传播方向不对称的性质，称为光的偏振特性。
[0003]利用光具有偏振这一特点，人们将其广泛的运用于通信技术、检测技术、显影技术、传感技术、加密技术等领域。
[0004]自然界中，光波大多是以非偏振光存在的，完全偏振光几乎不存在，而实际运用中对于光波的偏振度有不同的要求，偏振度是指在光总强度中，完全偏振光所占的比例。通常，学术界公认的是将任意光矢量看作两个正交的分量，分别用S、P表示，完全偏振光指的是只有S分量或者P分量，通过长期的研究探索，人们已经找到了多种方式来获得高偏振度的偏振光，主要方式有布鲁斯特反射透射法，干涉法、衍射法、二向色性法、晶体双折射法、以及偏振分光棱镜等几种。其中，偏振分光棱镜以高的消光比，分光距离可根据需要设计而被广泛运用。常用的偏振分光棱镜结构有以下两种，参见图1、图2。
[0005]现有技术一
[0006]参见图1，方形偏振分光棱镜由一对高精度直角棱镜胶合而成，其中一个棱镜的斜边上镀有偏振分光膜S2，以方形棱镜的任意一个面(为了便于说明，这里定义为第一面SI)作为入射边，沿着入射光的传播方向，平行分量Tp经过偏振分光膜S2后经第四面S4出射，垂直分量Rs与入射光呈直角经偏振分光介质膜s2被反射,入射光可以在直角边长度范围内任意调节，同时，可以设计为矩形以满足实际中对两种偏振光不同的光程的需求。
[0007]这种方形偏振分光棱镜所分出的两束光由于是正交出射，但是在实际运用中通常会需要两束光平行传播，所以在一定使用范围内需要再次添加反射镜等装置来改变其中一个光的传播方向，因此，便有了如图2中的楔形偏振分光棱镜。
[0008]现有技术二
[0009]楔形偏振分光棱镜在整体结构上是由一个三棱镜10与一个四棱镜20光学粘接在一起构成，三棱镜10的横截面为等腰直角三角形，四棱镜20的横截面为平行四边形，在粘接面镀有偏振分光膜S2，平行入射的第一光束Inputl、第二光束Input2经过偏振分光膜S2分开，垂直分量和平行分量分别以反射和透射的状态传播，如图2所示，第一光束Inputl分成第一垂直分量Rs1、第一平行分量TpI,第二光束Input2分成第二垂直分量Rs2、第二平行分量Tp2，当上述两光束以图2中的方式入射棱镜第一直角面SI时，垂直分量经过偏振分光膜S2反射后，经过第二直角面S3透射出偏振分光棱镜，平行分量传播至第四面S4后发生全反射，光的传播方向改变，最后经过第五边S5出射，此时，总共有四束平行光出射，如图2所不，第一光束Inputl分成第一垂直分量Rsl、第一平行分量Tpl,第二光束Input2分成第二垂直分量Rs2、第二水平分量Tp2。第二垂直分量Rs2与第二水平分量Tp2之间的光程差等于第一垂直分量Rsl与第一平行分量Tpl之间的光程差，此时可以利用一种调节装置如平行玻璃板来同时调节垂直方向s分量，或者同时调节平行方向P分量就可以实现光程差统一调节的目的，不需要分别去调节图2中的第一垂直分量Rsl、第二垂直分量Rs2才能实现光程差相等的目的，该结构在通常情况下都能很好的被运用。
[0010]在实际运用过程中，由于需要实现不同参数的曲线(如干涉周期)的同时还需要能控制住光学材料引入的温度致曲线漂移现象，通常要求严格控制四棱镜20的厚度，若有多束等相位平行光入射，且平行平板的厚度较薄的情况下，现有技术二的结构就可能会出现出射后的多束垂直方向s分量、平行方向P分量的光具有不同的位相差，参见图3，需要将每一束光分别调节才能实现多束光出射后仍然是等相位差的要求，增加了调节难度和成本，引入了过多的变量，无益于器件的稳定性，如图3所示，
[0011]平行入射的第一光束Inputl、第二光束Input2,经过偏振分光膜S2分光以后,有四束光平行出射，分别是两束垂直分量、两束平行分量，如图3所示，通常情况下，我们需要调节一种偏振态的光程差来达到位相的调制，更多的时候，需要同时调节多路，如图3中，我们希望能同时调节第一平行分量Tpl、第二平行分量Tp2的光程从而实现第一平行分量Tpl与第一垂直分量Rsl之间的光程差等于第二平行分量Τρ2与第二垂直分量Rs2之间的光程差，但是，由于入射光位置的关系，此时的第一平行分量Tpl、第二平行分量Tp2透射出偏振分光棱镜以后，经过的路径却不一样，第一平行分量Tpl两次经过偏振分光膜S2，第二平行分量Τρ2直接从第五面S5出射,第一平行分量Tpl多经过一次偏振分光膜S2,由于偏振分光膜S2具有一定的厚度，所以，此时第一平行分量Tpl与第一垂直分量Rsl之间的光程差就不等于第二平行分量Τρ2与第二垂直分量Rs2之间的光程差，如果想利用一种调节装置(如用一块等厚度的平行玻璃板)同时调节这两路光的光程(Tpl、Tp2)，使其实现等相位是不可能的，只能利用不同厚度或者转动不同角度的两块玻璃平板分别进行调节，这样的方式不可取。如果入射的平行光数量增多，或者间距不等，该现象就更加明显，虽然在大多时候可以通过调节来实现所有垂直方向P分量或者水平方向s分量的光经过的路径，但是这需要制作人员刻意的去实现，需要用肉眼及感光装置去确定是否有光单独经过图3中四棱镜20的第五面S5，不光增加了制作步骤，浪费时间，还有可能因为入射光强度太弱或者波段特殊而无法观察，大大增加了不确定性。
【发明内容】
[0012]本发明提供一种偏振分光棱镜、基波干涉单元及梳状分波器，用于克服现有技术中的缺陷，方便安装调试、体积小、成本低。
[0013]本发明提供一种偏振分光棱镜，包括三棱镜和四棱镜；其中所述三棱镜的横截面为等腰直角三角形；
[0014]所述四棱镜的横截面为等腰梯形；
[0015]所述三棱镜的斜面与所述四棱镜的其中一底面之间胶合，且所述三棱镜的斜面或所述四棱镜的该底面上镀有偏振分光膜；
[0016]该底面为等腰梯形中较长底边所在的面。
[0017]如上所述的偏振分光棱镜，优选的是:
[0018]所述三棱镜的直角面上均镀有增透膜。
[0019]如上所述的偏振分光棱镜，优选的是:
[0020]所述四棱镜中远离所述偏振分光膜的另一底面上可以镀有全反射膜。
[0021 ] 如上所述的偏振分光棱镜，优选的是:
[0022]所述等腰梯形较长底边上的两个内角为45度。
[0023]如上所述的偏振分光棱镜，优选的是:
[0024]所述等腰梯形的较长的底边与所述等腰直角三角形的斜边长度相等。
[0025]本发明还提供一种基波干涉单元，至少包括承载板、固定在所述承载板上的一对偏振分光棱镜、设在所述偏振分光棱镜之间的光程补偿器以及两波片；
[0026]所述偏振分光棱镜为上述任意实施例的偏振分光棱镜；
[0027]两所述偏振分光棱镜中各一个非通光面固定在所述承载板上；
[0028]且两所述偏振分光棱镜中各自一直角面正对设置；
[0029]每一所述波片分别贴设在一个所述偏振分光棱镜的另一直角面上。
[0030]本发明还提供一种梳状分波器，包括基板和固定在所述基板上的入射光单元、分光单元、折射单元、基波干涉单元、谐波干涉单元、级联反射单元、一次折射单元