一种超宽带复合消色差相位延迟片制造技术

本发明专利技术公开了一种超宽带复合消色差相位延迟片，其特征在于：由基底上依次胶合单轴晶体一体构成，基底上胶合三种单轴晶体，三种单轴晶体分别为石英晶体、单晶蓝宝石晶体和氟化镁晶体，通过三种晶体的厚度及光轴方向的组合，即对于1/2延迟片的延迟量设计波长范围变化小于±1/100波长，对于1/4延迟片的延迟量设计波长范围变化小于±1/200波长，实现380nm‑1100nm范围内延迟量变化范围不超过设计值的1/50。本发明专利技术由三种具有较低双折射特性的单轴晶体构成，通过三种晶体的厚度及光轴方向的组合，可以实现380nm‑1100nm范围内延迟量变化范围不超过设计值得1/50，三种晶体材料互相补偿，使延迟器件的延迟精度在整个硅探测器的响应范围内具有良好的延迟特性，在高端光谱应用中具有极好的应用前景。

Ultra wide band composite achromatic phase retardation sheet

The invention discloses an ultra wideband composite achromatic phase retarder, which is characterized in that a substrate in a uniaxial crystal glued integrally, substrate bonding three uniaxial crystals, three uniaxial crystals were quartz crystal, single crystal sapphire crystal and MgF2, through a combination of thickness and optical axis three the crystal, the 1/2 retarder delay range design wavelength change is less than 1/100 wavelength for 1/4 delay chip delay range design wavelength change is less than 1/200 wavelength, not achieve more than the design value of 380nm delay range of variation in the range of 1100nm 1/50. The invention consists of three having a uniaxial crystal with low birefringence, through a combination of thickness and the direction of the optical axis of the three crystals, can achieve 380nm 1100nm range delay range quantity does not exceed the design is 1/50, three kinds of crystal materials compensate each other, so that the delay precision delay device has over the whole range of silicon the detector response delay in good performance, it has excellent application prospect in high-end spectrum application.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学元件领域，具体为一种超宽带复合消色差相位延迟片。
技术介绍
激光以其单色性好、相干长度长、能量密度高、方向性好等优点，激光在加工、医疗等国民经济和前沿科学研究领域有着广泛的应用需求；在空间通信、激光雷达等需求方面更有着重大应用潜力。激光系统包含着大量光学元件，实现激光的产生、放大以及激光光束的折转、偏振等功能。其中相位延迟片是一种在激光系统中大量使用的光学元件，是一种重要的偏振光调制器件，以此实现入射激光光束两种偏振光相位差的调节。同时，与其它光学偏振器件组合成一个系统光路，可以实现各类偏振态之间的相互转化或偏振面的旋转。现有的消色差相位延迟片普遍采用两种双折射晶体材料制作，可以实现中心波长附近大约0.8倍-1.2倍范围内延迟精度优于1/100，在宽光谱应用中，实现硅基探测器可接受的光谱范围需要准备紫外、可见和近红外三种延迟片，三种延迟片容易引起设备设计复杂化，同时容易引起稳定性问题。为此，研制一种超宽带复合消色差相位延迟片。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种超宽带复合消色差相位延迟片，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种超宽带复合消色差相位延迟片，其特征在于：由基底上依次胶合单轴晶体一体构成，基底上胶合三种单轴晶体，三种单轴晶体分别为石英晶体、单晶蓝宝石晶体和氟化镁晶体，通过三种晶体的厚度及光轴方向的组合，即对于1/2延迟片的延迟量设计波长范围变化小于±1/100波长，对于1/4延迟片的延迟量设计波长范围变化小于±1/200波长，实现380nm-1100nm范围内延迟量变化范围不超过设计值的1/50。进一步地，所述石英晶体的厚度为0.6mm-2.0mm，所述氟化镁晶体的厚度为0.05-0.5mm，所述单晶蓝宝石晶体的厚度为0.6-2.0mm。进一步地，所述石英晶体、氟化镁晶体和单晶蓝宝石晶体两两之间的光轴采用平行或正交处置，延迟片的快轴保持稳定。进一步地，所述石英晶体、单晶蓝宝石晶体和氟化镁晶体各晶体之间的位置可以互换进一步地，所述基底为光学玻璃，基底的厚度为0mm-1mm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种超宽带复合消色差相位延迟片，由三种具有较低设折射特性的单轴晶体构成，三种晶体分别为石英晶体、氟化镁晶体和宝石晶体，通过三种晶体的厚度及光轴方向的组合，可以实现380nm-1100nm范围内延迟量变化范围不超过设计值得1/50，三种晶体材料互相补偿，使延迟器件的延迟精度在整个硅探测器的响应范围内具有良好的延迟特性，在高端光谱应用中具有极好的应用前景。附图说明图1为本专利技术结构示意图。图2为晶体光轴方向示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：一种超宽带复合消色差相位延迟片，其特征在于：由基底上依次胶合单轴晶体一体构成，基底1上胶合三种单轴晶体，三种单轴晶体分别为石英晶体2、单晶蓝宝石晶体3和氟化镁晶体4，通过三种晶体的厚度及光轴方向的组合，即对于1/2延迟片的延迟量设计波长范围变化小于±1/100波长，对于1/4延迟片的延迟量设计波长范围变化小于±1/200波长，实现380nm-1100nm范围内延迟量变化范围不超过设计值的1/50。所述石英晶体2的厚度为0.6mm-2.0mm，所述单晶蓝宝石晶体3的厚度为0.6-2.0mm，所述氟化镁晶体4的厚度为0.05-0.5mm，。请参阅图2，所述石英晶体2、单晶蓝宝石晶体3和氟化镁晶体4两两之间的光轴采用平行或正交处置，延迟片的快轴保持稳定。所述基底1为光学玻璃，基底1的厚度为0mm-1mm。本专利技术提供的相位延迟器件由三种单轴晶体构成，三种晶体分别为石英晶体2、单晶蓝宝石晶体3和氟化镁晶体4，具有不同的色散特性和双折射特性，因此，用这三种单轴晶体，都可以制作成具有较好光学性能的相位延迟器。利用其不同的延迟特性，我们可以制作成不同类型的消色差相位延迟器，延迟器可以由其中的任意两种材料组合构成，可以应用于中心波长附近约20％波长范围内。通过对消色差延迟器的再组合，可以实现更宽范围的覆盖。综上所述，本专利技术的一种超宽带复合消色差相位延迟片，由三种具有较低设折射特性的单轴晶体构成，三种晶体分别为石英晶体2、宝石晶体3和氟化镁晶体4，通过三种晶体的厚度及光轴方向的组合，可以实现380nm-1100nm范围内延迟量变化范围不超过设计值得1/50，三种晶体材料互相补偿，使延迟器件的延迟精度在整个硅探测器的响应范围内具有良好的延迟特性，在高端光谱应用中具有极好的应用前景。本专利技术技术方案的替代方案可以采用增加其他的单轴晶体或代替其中的一种或数种晶体，通过增加晶体的种类，可以引入不同的晶体延迟特性，实现更宽光谱范围内的延迟稳定性。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超宽带复合消色差相位延迟片，其特征在于：由基底上依次胶合单轴晶体一体构成，基底(1)上胶合三种单轴晶体，三种单轴晶体分别为石英晶体(2)、单晶蓝宝石晶体(3)和氟化镁晶体(4)，通过三种晶体的厚度及光轴方向的组合，即对于1/2延迟片的延迟量设计波长范围变化小于±1/100波长，对于1/4延迟片的延迟量设计波长范围变化小于±1/200波长，实现380nm‑1100nm范围内延迟量变化范围不超过设计值的1/50。

【技术特征摘要】
1.一种超宽带复合消色差相位延迟片，其特征在于：由基底上依次胶合单轴晶体一体构成，基底(1)上胶合三种单轴晶体，三种单轴晶体分别为石英晶体(2)、单晶蓝宝石晶体(3)和氟化镁晶体(4)，通过三种晶体的厚度及光轴方向的组合，即对于1/2延迟片的延迟量设计波长范围变化小于±1/100波长，对于1/4延迟片的延迟量设计波长范围变化小于±1/200波长，实现380nm-1100nm范围内延迟量变化范围不超过设计值的1/50。2.根据权利要求1所述的一种超宽带复合消色差相位延迟片，其特征在于：所述石英晶体(2)的厚度为0.6mm-2.0mm，单...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖志全，
申请(专利权)人：武汉优光科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42