[发明专利]深紫外超宽带偏振器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种偏振器，尤其涉及一种工作波长为190～3300nm的深紫外超宽带偏振器。

背景技术：

通用的冰洲石(Calcite)偏振器的使用最低波长只能达到350nm，而目前普通的α-BBO偏振器虽然能达到200nm，但无法覆盖宽的波长范围，只能分段为200-270nm，300-700nm，＞700nm。由于半导体行业，对涂层厚度检测的精度要求越来越高，这就要求测试这种微厚度的椭偏仪能覆盖从深紫外到近红外的检测能力，而要实现这个功能，主要的限制就是椭偏仪的关键部件——偏振器。

现有的Glan Thompson(格兰汤姆森)偏振器通常只用冰洲石做材料，由于材料本身的原因，它不能用于深紫外。α-BBO虽然可以在深紫外有很好的通过，但想做成Glan Thompson必须克服三个问题：①角度设计要合理且恰到好处，②要有一种胶可以在紫外有很高的透射率，③胶的折射率要能与α-BBO材料的折射率有很好的匹配，虽然本公司所申请的发明专利“深紫外、可见、近红外偏振器(200510018753.6)”解决了上述的三个问题，但是由于在胶的选择和角度的设计没有达到最优化，原有技术的偏振器只能覆盖190-950nm的波长范围。现通过在胶的选择和角度设计达到最优化，使偏振器能覆盖190-3300nm。

发明内容：

本发明的目的在于解决了现有技术存在的上述缺陷，提供一种能覆盖190-3300nm波长光的深紫外、可见、红外偏振器。

本发明的技术方案如下：本发明的偏振器包括晶体材料和胶，其特征在于：其特征在于：所述的晶体材料为α-BBO晶体材料；所述的α-BBO晶体材料为两个尺寸、形状构造以及光轴方向均相同的、切角为60-63度、直角梯形或直角三角形的双折射材料，将两块晶体材料沿斜面以旋转对称的方式耦合，组成一个矩形，在两个α-BBO晶体材料的斜面之间设有胶，所述的胶的折射率为1.35-1.60。

本发明的偏振器可以覆盖波长为190-3300nm的深紫外、可见、红外光，这是目前其他偏振器不能做到的。且本发明还具有很高的紫外透过率，在190-250nm的透过率可达大于＞50％，在250nm以上透过率可达＞85％；高的消光比，达5x10^-6；大的接收角，接收角＞12度。本发明充分利用了α-BBO高紫外透过率的优点，当涉及两α-BBO晶体切角为60-63度时，可以实现在190nm-3300nm范围使o光(正常光，大折射率)在胶合介面的入射角大于全反角而产生反射，同时使有e光(非常光，小折射率)在胶合介面的入射角小于全反角而能透过胶层，这样从出射面出来的光即为偏振光。

附图说明：

图1是本发明的α-BBO晶体材料形状为梯形的结构示意图；

图2是本发明的α-BBO晶体材料形状为三角形的结构示意图。

标号说明：1晶体材料、2胶、α切角.

具体实施方式：

如图1、2所示：本发明包括晶体材料1和胶2，所述的晶体材料1为α-BBO晶体材料；将α-BBO晶体材料为两个尺寸、形状构造以及光轴方向均相同的、直角梯形或直角三角形结构，其中，梯形或三角形的斜边与底边的夹角为α-BBO晶体材料的切角，切角α为60-63度，在两个α-BBO晶体材料的斜面之间设有胶2，所述的胶的折射率为1.35-1.60，胶的折射率能与α-BBO晶体材料的折射率有很好的匹配，且所述的胶在紫外有很高的透射率。

加工过程：组成偏振器的两块晶体是完全相同的(尺寸相同，光轴方向相同)三角形。在加工过程中，我们先从α-BBO毛坯中选出质量最好的部分，按照设计的光轴方向、尺寸切出一块方块，然后再沿对角切成两个三角形。把两块拼在一起，一起加工抛光斜面和短边直角面，以保证两块有完全相同的角度；抛光好后进行涂胶，将两块晶体沿斜面胶合在一起。胶可通过涂覆的方式设置于两块晶体材料的斜面之间的，胶合时要注意保证两端面的平行度，确保两块晶体材料的斜面平行。在保证黏合质量的同时，胶层的厚度越薄越好，胶合后对两端面进行再次抛光，最后镀膜。

本产品的主要用途：主要用于椭偏仪，光谱分析仪，激光器，微测量仪等所有需要偏振光一起、设备中作为激光起偏或检偏的部件。