一种α-BBO偏振棱镜制造技术

本发明专利技术涉及一种α-BBO偏振棱镜，选材时特别挑选真空紫外到远红外透过率最高的晶体材料-LiF晶体；紫外到近红外的制作偏振棱镜最好的晶体材料-α-BBO晶体；折射率非常低的-LiF晶体。设计时候采用了两个α-BBO晶体棱镜和一片LiF窗品光胶连接组成的长方体汉堡结构，光路完全无胶，透过率高，两个α-BBO晶体棱镜的顶角为57.8°±0.2°，所述的α-BBO偏振棱镜光轴与o光溢出面垂直，保证o光全部从侧面溢出设计，体积很小，波长覆盖范围在0.19-3.5μm，在整个波长范围内，o光和e光总的入射角度大于11°，消光比好＜5×10-6，透过率高。

【技术实现步骤摘要】
一种α-BBO偏振棱镜
本专利技术属于光学元件的结构设计和材料选用领域，尤其是涉及一种α-BBO偏振器。技术背景随着紫外光学技术，尤其是紫外及深紫外测试、加工仪器的迅速发展，紫外偏振器 件一直是人们关注的对象，它是构成一些紫外测试加工仪器的核心部件之一，例如紫外一 可见光分光光度、椭偏仪等。目前在可见和近红外光谱范围的光学领域中，一般采用的偏振棱镜为冰洲石晶体 制作而成的格兰激光、格兰泰勒或格兰汤姆逊棱镜，但冰洲石为天然的，内部质量和材料来 源成了影响偏振器件制作的关键；冰洲石偏振器的适用波长范围为350-2300nm，到紫外不 能被适用；而且冰洲石晶体是菱面体，偏振器件光轴的需求造成晶体利用率低，加工容易解 理，硬度低不适合抛光等加工。另外，目前适用的可见到中红外的偏振器件为YVO4制作而成的空气隙格兰激光棱 镜，YVO4晶体光学均勻性好，方便加工，容易生成得到，但是，与冰洲石偏振棱镜一样，紫外 波段不适用。现在用来制作紫外、可见和近红外的偏振材料一般选用α -BBO晶体，连接方式为 胶水或者空气隙连接，这两种组合方式有着明显的缺点①胶水连接的缺点胶水本身透 过波段很窄，吸收很大，尤其是紫外吸收非常厉害，一直没出现一种很好的宽波段且紫外吸 收小的胶水；②空气隙连接的缺点制作而成的α-BBO格兰激光偏振棱镜，适用波段非常 窄(在IOOnm附近)，入射角非常小，消光比不好。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现在偏振棱镜的不足，充分利用现有的、丰富的α -BBO和 LiF晶体资源α-BBO晶体的透过范围在0. 19-3. 5 μ m，光学性能好，具有双折射，易生长大 尺寸，易加工，是制作紫外偏振器优良的材料；LiF晶体在真空紫外到红外(0. 12-6μπι)的 波段有很高的透过率，是目前紫外、深紫外、真空紫外透过率最好的材料之一，远远优于现 在使用的胶水，不具备双折射，易加工成窗口片，损伤域值高，另外一个最关键技术是LiF 晶体折射率低。本专利技术设计的α-BBO偏振棱镜完全结合了目前紫外到近红外的制作偏振 棱镜最好的晶体材料-a-BBO和真空紫外到远红外透过率最高、截止波段最短的晶体材 料-LiF晶体；不仅如此，还利用了 LiF晶体非常低的折射率，这又缩短α -BBO偏振棱镜的 长度，紫外吸收变得更小。本专利技术采用的技术方案为两片结构一样的α -BBO晶体棱镜和一片LiF晶体通 过光胶组合形成长方体汉堡结构；所述α -BBO偏振棱镜的光轴与ο光溢出面垂直；所述 α -BBO偏振棱镜的材料为α -BBO晶体和LiF晶体；所述α -BBO偏振棱镜的LiF晶体为窗 品结构，截面与α-BBO晶体棱镜斜面大小一样；所述α-BBO偏振棱镜的适用通光波长为0. 19-3. 5 μ m。本专利技术设计的α -BBO偏振棱镜，光路无胶。同时保证ο光全部从侧面溢出，体积 很小，接受角度大，消光比高，透过率高，波长覆盖范围在0. 19-3. 5 μ m,自然光从入射面入 射到α-BBO偏振棱镜时，ο光在斜面发生全反射，从侧面抛光面溢出，不会在晶体内部产生 多次反射或者散射影响，造成消光比低；e光从α-BBO棱镜到LiF晶体窗片发生折射，进入 LiF晶体，然后折射入射到α-BBO棱镜，最后从α-BBO偏振棱镜出射面出射，从而保证了出 射光为完全的偏振光，消光比< 5X10-6。本专利技术设计的α -BBO偏振棱镜在整个波长范围适用，ο光和e光总的入射角度大 于11° ；本专利技术设计的α -BBO偏振棱镜的紫外透过率越高于市面上的偏振棱镜。附图说明图1为现有采用空气隙粘结的α -BBO偏振棱镜结构示意2为现有采用胶水粘结的α -BBO偏振棱镜结构示意3本专利技术的一种α -BBO偏振棱镜结构示意图具体实施方式实施例一如图3，组成偏振器的两片α -BBO晶体棱镜的光轴与ο光溢出面(B和 E面)垂直，在整个波段，根据折射定律、全反射定律、α -BBO晶体的SellmeierEquation和 LiF晶体的折射率，可得到棱镜的顶角为57. 8° 士0.2° 将α-BBO晶体定向切割成顶角 为57.8° 士0.2°的直角梯形棱镜(或直角棱镜)，的々、8、(、03、？面全部抛光^、8、0、 E四个面可以镀增透膜；将LiF晶体的切割成窗品结构，与α-BBO晶体棱镜结合的C和F面 抛光处理，严格控制光洁度等指标，厚度尽量薄。然后将两片α-BBO晶体直角梯形棱镜和 一片LiF晶体窗品按照图3的方式光胶连接，光胶注意不能产生气泡，真正做到光路无胶。权利要求1.一种α-BBO偏振棱镜，包括两片结构一样的α-BBO晶体棱镜和一片LiF晶体，其特 征在于所述两片α -BBO晶体棱镜和LiF晶体通过光胶组合形成长方体汉堡结构。2.根据权利要求1所述的一种α-BBO偏振棱镜，其特征在于所述α-BBO偏振棱镜的 光轴与ο光溢出面垂直。3.根据权利要求1所述的一种α-BBO偏振棱镜，其特征在于所述α-BBO偏振棱镜的 材料为α -BBO晶体和LiF晶体。4.根据权利要求1所述的一种α-BBO偏振棱镜，其特征在于所述α-BBO偏振棱镜的 LiF晶体为窗品结构，截面与α -BBO晶体棱镜斜面大小一样。5.根据权利要求1所述的一种α-BBO偏振棱镜，其特征在于一种α-BBO偏振棱镜的 适用通光波长为0. 19-3. 5 μ m。全文摘要本专利技术涉及一种α-BBO偏振棱镜，选材时特别挑选真空紫外到远红外透过率最高的晶体材料-LiF晶体；紫外到近红外的制作偏振棱镜最好的晶体材料-α-BBO晶体；折射率非常低的-LiF晶体。设计时候采用了两个α-BBO晶体棱镜和一片LiF窗品光胶连接组成的长方体汉堡结构，光路完全无胶，透过率高，两个α-BBO晶体棱镜的顶角为57.8°±0.2°，所述的α-BBO偏振棱镜光轴与o光溢出面垂直，保证o光全部从侧面溢出设计，体积很小，波长覆盖范围在0.19-3.5μm，在整个波长范围内，o光和e光总的入射角度大于11°，消光比好＜5×10-6，透过率高。文档编号G02B5/30GK102096141SQ201010601239公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日专利技术者吴少凡, 朱一村, 邓雷磊, 郑熠 申请人:福建福晶科技股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种α－ＢＢＯ偏振棱镜，包括两片结构一样的α－ＢＢＯ晶体棱镜和一片ＬｉＦ晶体，其特征在于所述两片α－ＢＢＯ晶体棱镜和ＬｉＦ晶体通过光胶组合形成长方体汉堡结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱一村，郑熠，邓雷磊，吴少凡，
申请(专利权)人：福建福晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：35