偏振分束合束器的制造方法_2

文档序号:8338615阅读:来源:国知局
一偏振光为O光,第二偏振光为e光,或者第一偏振光为e光,第二偏振光为O光。为了使光线能够更好的反射和透射,减少反射和透射对光带来的损耗,可以在第二斜面421、第一输出面423和第二输出面411设置增透膜,在反射面422设置高反射膜。
[0038]本实施例的技术方案,通过直角棱镜41、平行四面体棱镜42和分光层43三者的设置,可以使入射光在分光层43上分成至少量两束偏振光,其中第一偏振光向反射面422反射,再经过反射面422反射后从第一输出面423输出,将入射光线中的第二偏振光透射至从第二输出面424输出,从输出面输出的两束偏振光偏振方向垂直,传播方向平行。在ο光和e光分离距离相同的情况下,本实施例中的偏振分束合束器的长度要小很多,体积小、成本低,即偏振分束合束器,能够以较小的体积实现ο光和e光分离距离较大。举例来说,偏振位移晶体中ο光和e光的分离距离与该偏振位移晶体的长度比一般为1:10,本实施例中的偏振分束合束器的ο光和e光的分离距离与本实施例中的偏振分束合束器的长度比能够达到1:3。在上述技术方案的基础上,在分光层43处,使ο光发生全发射,使e光发生透射,可选地,直角棱镜41和平行四面体棱镜42的材质为双折射晶体,且通过胶合物粘合设置,该胶合物形成该分光层43。本实施例的胶合物具体可以为加拿大树胶。
[0039]如图1所不的偏振分束合束器,双折射晶体的光轴方向垂直于纸面,胶合物对O光和e光的折射率相同,入射光垂直第二斜面421射入平行四面体双折射晶体后,ο光会在分光层43上发生全反射,e光会在分光层43上发生透射。
[0040]在本实施例中,假设胶合物的折射率为ng,e光在双折射晶体中的折射率为ne,ο光在双折射晶体中的折射率为η。,其中,n()>ng>ne,平行四面体棱镜42的锐角为Θ 17 Θ i应该大于ο光在分光层43上的全反射角。
[0041]本领域技术人员可以理解,在上述偏振分束合束器中,当入射光垂直入射面421入射到平行四面体棱镜42后,ο光会在分光层43上发生全反射,发生全反射的光线再经过反射面422的反射,从第一输出面423垂直输出,e光会在分光层43上全透射,从第二输出面411垂直输出,从第一输出面输出的ο光和从第二输出面输出的e光是相互平行的两束偏振方向互相垂直的光线。
[0042]与利用偏振分光膜实现偏振分光相比,采用本实施例的偏振分束合束器能够减少对ο光和e光带来的光损耗,且可以达到损耗均等,以便后续对ο光和e光进行调制、放大时性能更好。
[0043]本领域技术人员可以理解,由光路可逆原理可知,本实施例提供的偏振分束合束器也可以将互相平行的两束偏振方向互相垂直的线偏振光合成一束,具体可以应用在集成光电器件、光调制器中。
[0044]实施例二
[0045]图2A为本发明实施例二提供的偏振分束合束器的前视图。本实施例是在实施例一的基础上,可选地,平行四面体棱镜包括拼合设置的两个三棱镜。
[0046]如图2A所示的偏振分束合束器,与实施例一中的偏振分束合束器的区别在于,平行四面体棱镜包括拼合设置的两个三棱镜,即平行四面体棱镜被分割成两个三棱镜52和53,三棱镜52的材质为双折射晶体,三棱镜53的材质为玻璃,三棱镜52的第一斜面424与分光层43贴合设置。
[0047]其中,直角棱镜41包括斜面412、第一直角面413和第二直角面411,三棱镜52包括第一斜面424、第二斜面421和直角面,三棱镜53包括第二斜面423、第一斜面422和直角面。三棱镜52和三棱镜53的直角面之间贴合设置。两个对置的第二斜面421和423均与直角棱镜41的第一直角面413垂直设置。
[0048]三棱镜52的一个第二斜面421作为光线的输入面,三棱镜53的第二斜面423作为垂直输出光线中的第一偏振光的第一输出面,直角棱镜41的第二直角面411作为垂直输出光线中的第二偏振光的第二输出面,三棱镜53的第一斜面422作为反射面。三棱镜53的第一斜面422即为不与分光层43贴合的斜面。本实施例中的“垂直输出”指的是第一偏振光从第一输出面输出,且第一偏振光垂直于该第一输出面,以及第二偏振光从第二输出面输出,且第二偏振光垂直于该第二输出面。本实施例的光线具体可以是呈偏振态的光线。
[0049]分光层43设置于三棱镜52和直角棱镜41之间,且与直角棱镜41的斜面412贴合设置。S卩,分光层43的一面与三棱镜52贴合设置,另一面与直角棱镜41贴合设置。
[0050]该偏振分束合束器的工作原理和实施例一中的完全相同,在此不再赘述。
[0051]图2B为本发明实施例二提供的又一偏振分束合束器的前视图。在图2A所示的偏振分束合束器的基础上,可选地,材质为玻璃的三棱镜52和材质为双折射晶体的三棱镜53的两个斜面平行且相距预设距离,即三棱镜52的直角面和三棱镜53的直角面相距预设距离。
[0052]更具体地,在直角棱镜41和三棱镜52位置不变的情况下,将图2A中所示的三棱镜53向上平移一段距离,使材质为玻璃的三棱镜53和材质为双折射晶体的三棱镜52贴合的两个斜面平行且相距一段距离,必要时,将玻璃三棱镜53适当的左右平移,使ο光能够经过反射面422反射至第一输出面423。
[0053]本领域技术人员可以理解,增大三棱镜53向上平移的距离可以增大ο光和e光分离的距离,当三棱镜53向上平移的距离为可变时,ο光和e光分开的距离也变成可变的,因此,图2B所不的偏振分束合束器是一个ο光和e光分离距离可变的偏振分束合束器。
[0054]图2C为本发明实施例二提供的再一偏振分束合束器的前视图。在图2B所示的偏振分束合束器的基础上,可选地,材质为玻璃的三棱镜的大小、形状可以变化。反射面422与直角棱镜41的斜面412平行,第一输出面423与第二输出411面平行。
[0055]更进一步的,在图2B所示的偏振分束合束器的基础上,改变三棱镜53的大小及形状,但要保证反射面422与直角棱镜41的斜面412平行,第一输出面423与第二输出面411平行。
[0056]本领域技术人员可以理解,由光路可逆原理可知,本实施例提供的偏振分束合束器也可以将互相平行的两束偏振方向互相垂直的线偏振光合成一束。
[0057]本实施例的技术方案,通过将实施例一中的平行四面体棱镜分割成两个三棱镜,将一个三棱镜的材质设置为玻璃,进而可以将玻璃三棱镜相对双折射晶体三棱镜向上平移,进一步的还可以改变玻璃三棱镜的大小及形状,这样实现的偏振分束合束器具有实施例一中的偏振分束合束器的所有优点,更使ο光和e光的分离距离可变,另外,由于采用了材质为玻璃的三棱镜,可以使整体成本更低。
[0058]实施例三
[0059]图3为本发明实施例三提供的偏振分束合束器的前视图。本实施例是在实施例一提供的偏振分束合束器的基础上,在分光层处,使e光发生全发射,使ο光发生透射。可选地,直角棱镜和平行四面体棱镜的材质为玻璃,直角棱镜和平行四面体棱镜之间通过长方体双折射晶体相互贴合设置。
[0060]如图3所不的偏振分束合束器,包括直角棱镜61、平行四面体棱镜62和长方体双折射晶体63,三者之间通过粘结胶粘结在一起,直角棱镜61和平行四面体棱镜62的材质为玻璃
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