[发明专利]保偏型角锥棱镜

说明书

本发明公开了一种保偏型角锥棱镜，包括角锥棱镜和三个λ/4波片，λ/4波片按一定角度安装或光胶于角锥棱镜的通光面上，λ/4波片对入射光或出射光的偏振态进行调制，使其转化为线偏振光。本发明工艺简单，损伤阈值高，可应用于各种对角锥棱镜保偏特性有要求的领域。

技术领域

本发明属于光学元件领域，具体涉及一种具有保偏特性的角锥棱镜。

背景技术

角锥棱镜是一种全反射棱镜，对于任意一条进入角锥通光孔径内的光线经角锥反射后可沿入射方向高效地反射回去。角锥棱镜因其特性被广泛应用于可见光、紫外线和红外波段的激光测距、红外跟踪等传感仪器，及望远镜、显微镜、水准仪、指纹仪、枪械瞄准镜、干涉仪等各类光学测量仪器。但现有的角锥棱镜具有退偏振特性，当光线经过角锥棱镜反射后其偏振态会发生较大改变，该特性会对那些利用光偏振特性的仪器设备造成较大的性能影响，由于角锥棱镜的退偏特性，有些仪器设备上甚至无法使用角锥棱镜。该特性在很大程度上限制了角锥棱镜的应用。

为了解决角锥棱镜的退偏振问题，目前主要有两种方法。一种方法是使线偏振光的偏振方向以一定角度入射至角锥棱镜，在特定的偏振角度下，出射光仍是线偏振光，文献“基于角锥棱镜谐振腔的理论研究”(西北大学学位论文，2012年)描述的该方法。该方法的优点是原理简单，使用普通的角锥棱镜按一定角度放置即可实现输出线偏振光；其缺点是输出光的偏振方向与输入光不同，角度偏离对偏振态影响大，调试难度大。由于该方法仅能保证输出光为线偏振光，而不能使偏振方向与入射光相同，所以该方法不是严格意义上的角锥棱镜保偏方法。另一种方法是在角锥棱镜全反面上镀全反射保偏膜，专利“消偏振角锥棱镜”(专利号92214420.6)描述了该方法。该方法的优点是可以较好的保持输入光的线偏特性，且输出光偏振方向与输入光相同；缺点是需要镀膜工艺保证，实现有一定的技术难度，反射损耗较大，损伤阈值低，不能用于高功率激光设备。

为了解决角锥棱镜的退偏振问题，本发明采用了一种全新的方法改进常规的角锥棱镜，使角锥棱镜可保持两个正交方向线偏振光的偏振态。该方法将λ/4波片以一定方向安装于角锥棱镜的通光面，对入射光或出射光进行偏振调制，使线偏振光经角锥棱镜反射后仍保持线偏振特性，且偏振方向与原偏振方向相同。这种保偏型角锥棱镜装调精度要求低，工艺简单，损伤阈值高，可应用于绝大多数角锥棱镜的应用领域。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中保偏角锥棱镜的工艺复杂、损伤阈值低、对角度敏感等缺陷，提供一种全新的保偏型角锥棱镜。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种保偏型角锥棱镜，包括角锥棱镜和三个λ/4波片，λ/4波片按一定角度安装或光胶于角锥棱镜的通光面上，λ/4波片对入射光或出射光的偏振态进行调制，使其转化为线偏振光。

本发明所述的保偏型角锥棱镜中，角锥棱镜的三条棱边在通光面的投影以及投影的延长线将通光面分为六个区域，三个λ/4波片按一定角度安装或光胶于六个区域中的三个区域。

本发明所述的保偏型角锥棱镜中，λ/4波片可旋转，当旋转至需要的角度时，通过光胶的方法或结构锁紧的方法将其固定在角锥棱镜的通光面上。

本发明所述的保偏型角锥棱镜中，所述角锥棱镜通光面分成AOE、EOC、COD、DOB、BOF、FOA六个区域，AO、BO、CO为角锥的三条棱边在通光面的投影，OD、OE、OF分别为AO、BO、CO的延长线；

从AOE进入的光将从DOB中出射，从BOF进入的光将从EOC中出射，从COD进入的光将从FOA中出射，从DOB进入的光将从AOE中出射，从EOC进入的光将从BOF中出射，从FOA进入的光将从COD中出射；

λ/4波片按一定角度安装或光胶于AOE、EOC、COD、DOB、BOF、FOA六个区域中的三个区域中。