[发明专利]非偏振光分光器

说明书

本发明涉及一种非偏振光分光器，这种分光器通过反射部分入射光，透过部分入射光把入射光分成两个方向，其中，P分量对S分量(都是偏振光分量)的比例在分开后的光的两个方向上大致相等。

在图5所示的激光平面仪(即使用激光束的水平面确定装置)中，当从激光二极管2发射出的激光束(或激光辐射)L被安装在圆盘3上的一个平面镜(或五棱镜)4完全反射时，圆盘3固定在水平面确定装置的主体1上从而可以水平旋转，发出的反射光L1在水平面上旋转，如果激光束L可以分成水平反射光L1和垂直的透射光L2，不用铅锤即可在平顶表面方便地标出铅直点(或垂直点)。因此考虑用可以把激光束分成反射光L1和透射光L2的分光器代替平面镜4。但是，激光二极管2本身不旋转，并且激光束L在偏振分量上是不平衡的。仅用一个可以把激光束分成P分量和S分量的偏光分光器代替平面镜4，反射光L1在亮度上可以随在90°的相位内的每一改变而变化。因此，取决于所说的相位，光量可能不足以标出基准面。此外，取决于分光器的相位，透射光L2看起来是闪烁的，垂直点也不能标出。所以，水平面确定装置的平面镜4必须用非偏振光分光器取代。

顺便提一下，作为传统的非偏振光分光器，已知的一种是在透明玻璃基体上沉积一层非常薄的Au膜。

但是，Au膜吸收激光束，因此光量损失大。此外，由于Au膜非常软，容易受到刻伤，并且耐候性差，所以它难以用在水平面确定装置上。在用于水平面确定装置上的情况下，据说旋转的反射光L1的光量对静止的透射光L2的光量的比例优选的是约7∶3～8∶2。但是，用其中沉积有Au膜的非偏振光分光器难以把光束分成这样的光量比。

因此，本发明的一个目的是提供一种非偏振光分光器，这种分光器具有优异的耐候性，其中，可以把光束分成光量比约为7∶3～8∶2。

为了达到上述目的和其它目的，根据本发明，提供一种用于把波长为λ的激光束按预定的比例分成反射光和透射光的非偏振光分光器，这种分光器有多个介电层，从第一到第二十层具有不同的折射率，这些层顺序地整体结合在透明光学玻璃基体上。所说的非偏振光分光器包括：用ZrO₂和TiO₂的混合物形成薄膜厚度为λ/2的第一层，其折射率为2.07；用MgF₂形成每层薄膜厚度为λ/4的第二层、第八层和第十层，其折射率为1.37；用Al₂O₃形成每层薄膜厚度为λ/4的第三层、第五层、第七层、第九层、第十一层、第十三层、第十五层、第十七层和第十九层，其折射率为1.61；用所说的ZrO₂和TiO₂的混合物形成每层薄膜厚度为λ/4的第四层和第六层；用TiO₂形成每层薄膜厚度为λ/4的第十二层、第十四层、第十六层和第十八层，其折射率为2.27；用上述的MgF₂形成薄膜厚度为λ/1.9～2.4的第二十层，即最外层。反射光对透射光的比例是7∶3。

根据本发明，还提供一种用于把波长为λ的激光束按预定的比例分成反射光和透射光的非偏振光分光器，这种分光器有多个介电层，从第一到第二十层具有不同的折射率，这些层顺序地整体结合在透明光学玻璃基体上。所说的非偏振光分光器包括：用ZrO₂和TiO₂的混合物形成薄膜厚度为λ/2的第一层，其折射率为2.07；用MgF₂形成每层薄膜厚度为λ/4的第二层、第八层和第十层，其折射率为1.37；用Al₂O₃形成每层薄膜厚度为λ/4的第三层、第五层、第七层、第九层、第十一层、第十三层、第十五层、第十七层和第十九层，其折射率为1.61；用TiO₂形成每层薄膜厚度为λ/4的第四层、第六层、第十二层、第十四层、第十六层和第十八层，其折射率为2.27；用上述的MgF₂形成薄膜厚度为λ/1.85～2.45的第二十层，即最外层。反射光对透射光的比例是8∶2。

可以使用波长为λ＝630nm的可见光激光作为激光束，并使用非偏振光分光器作为水平面确定装置的反射镜。