一種基于平面鏡多次異面反射的激光偏振調(diào)制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于激光偏振調(diào)制技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種激光偏振調(diào)制裝置，特別設(shè)及 一種基于平面鏡多次異面反射的激光偏振調(diào)制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] TE偏振光波和TM偏振光波在光波導(dǎo)、光通信、光刻等光電子技術(shù)領(lǐng)域均有廣泛應(yīng) 用。常用激光器發(fā)射的激光束大都為水平方向傳播、豎直方向偏振的偏振光，即TE偏振光 (偏振方向垂直于入射面)，而偏振方向在傳播平面內(nèi)的TM偏振光只有通過調(diào)制激光的偏振 方向得到。
[0003] 目前，主要采用半波片或偏振片對激光偏振進(jìn)行調(diào)制。存在的主要問題有；1)用 半波片調(diào)制，每一種半波片只對應(yīng)一個特定的光波波長，只能對該波長的光進(jìn)行偏振方向 的調(diào)制。另外，可見光波段的半波片比較常見，種類也較為豐富，但紫外光波段的半波片不 僅比較稀少，且半波片的價格也十分昂貴。2)用偏振片調(diào)制，至少需要2個偏振片才能實現(xiàn) 從TE光波到TM光波的調(diào)制，如2個格蘭棱鏡。但該會嚴(yán)重衰減光強(qiáng)，經(jīng)調(diào)制后的最終激光 強(qiáng)度最多只有從激光器出射激光束強(qiáng)度的25%。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實用新型的目的是提供一種基于平面鏡多次異面反射的激光偏振調(diào)制裝置，既 能實現(xiàn)寬波段調(diào)制，又能降低成本，還可有效避免激光束強(qiáng)度的衰減。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是；一種基于平面鏡多次異面反 射的激光偏振調(diào)制裝置，包括激光光源、第一平面反射鏡、第二平面反射鏡和第=平面反射 鏡：
[0006] 第一平面反射鏡的反射面朝向激光光源，第一平面反射鏡的法線與激光光源輸出 的激光束的傳播方向在同一水平面內(nèi)，與激光光源出射的激光束傳播方向之間的夾角為 45° ;使用時，經(jīng)第一平面反射鏡反射后的激光束的傳播方向與激光光源出射的激光束的 傳播方向在同一水平面內(nèi)相垂直；第一平面反射鏡反射后的激光束射向第二平面反射鏡；
[0007] 第二平面反射鏡的反射面朝向第一平面反射鏡，第二平面反射鏡的法線在與激 光光源出射的激光束傳播方向相垂直的豎直平面內(nèi)，且與豎直向上的方向之間的夾角為 45° ;使用時，第二平面反射鏡反射第一平面反射鏡反射后的激光束，經(jīng)第二平面反射鏡反 射后的激光束沿豎直向上的方向在垂直于激光光源出射的激光束的傳播方向的豎直平面 內(nèi)傳播；
[000引第=平面反射鏡位于第二平面反射鏡的正上方，第=平面反射鏡的反射面朝向 第二平面反射鏡，第=平面反射鏡的法線方向在豎直平面內(nèi)，且與豎直向下的方向之間呈 45°角；使用時，第=平面反射鏡反射第二平面反射鏡反射后的激光束，經(jīng)第=平面反射鏡 反射后的激光束在水平面內(nèi)傳播，且該激光束的傳播方向與激光光源出射的激光束傳播方 向異面平行，而傳播方向相反。
[0009] 本實用新型偏振調(diào)制裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0010] 1)通過平面鏡多次異面反射，利用平面鏡異面反射實現(xiàn)激光偏振調(diào)制，光路結(jié)構(gòu) 簡單。
[0011] 2)不受激光波長的限制，可W實現(xiàn)從可見光波段到紫外光波段任意波長的激光偏 振調(diào)制，適用光譜范圍寬。
[0012] 3)光學(xué)元件平面反射鏡的成本較低，從而實現(xiàn)了低成本的激光偏振調(diào)制。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本實用新型激光偏振調(diào)制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖2是W激光光源出射點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，W激光束從激光光源出射后的傳播方向為 y軸負(fù)方向，建立的笛卡爾坐標(biāo)系。
[0015] 圖中；1.激光光源，2.第一平面反射鏡，3.第二平面反射鏡，4.第S平面反射鏡。
【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017] 如圖1所示，本實用新型激光偏振調(diào)制裝置，包括激光光源1、第一平面反射鏡2、 第二平面反射鏡3和第=平面反射鏡4,其中：
[001引激光光源1為波長在可見光波段或紫外光波段、發(fā)射TE偏振激光光束的激光器， 激光光源1產(chǎn)生的激光束在水平方向傳播；
[0019] 第一平面反射鏡2的反射面朝向激光光源1，且其法線與激光光源1產(chǎn)生的激光束 的傳播方向在同一平面內(nèi)，二者之間的夾角為45°，即第一平面反射鏡2的法線位于水平 面內(nèi)，與激光光源1出射的激光束傳播方向之間的夾角為45° ;經(jīng)第一平面反射鏡2反射后 的激光束的傳播方向位于水平面內(nèi)，并與激光光源1出射的激光束的傳播方向相垂直；第 一平面反射鏡2反射后的激光束射向第二平面反射鏡3 ;
[0020] 第二平面反射鏡3的反射面朝向第一平面反射鏡2,第二平面反射鏡3的法線在 與激光光源1出射的激光束傳播方向相垂直的豎直平面內(nèi)，且與豎直向上的方向之間的夾 角為45° ;第二平面反射鏡3反射第一平面反射鏡2反射后的激光束，經(jīng)第二平面反射鏡 3反射后的激光束沿豎直向上的方向在垂直于激光光源1出射的激光束的傳播方向的豎直 平面內(nèi)傳播；
[0021] 第=平面反射鏡4位于第二平面反射鏡3的正上方，第=平面反射鏡4的反射面 朝向第二平面反射鏡3,第=平面反射鏡4的法線方向在豎直平面內(nèi)，且與豎直向下的方向 之間呈45°角，第=平面反射鏡4的法線方向與第二平面反射鏡3的法線方向異面垂直； 第=平面反射鏡4反射第二平面反射鏡3反射后的激光束，經(jīng)第=平面反射鏡4反射后的 激光束在水平面內(nèi)傳播，且該激光束的傳播方向與激光光源1出射的激光束傳播方向異面 平行，而傳播方向相反，但偏振方向發(fā)生了 90°的變化。
[0022] 激光光源1所發(fā)射的激光束為在水平方向傳播的TE偏振光束。
[0023] 激光光源1發(fā)射的激光束通過平面反射鏡多次異面反射，改變激光束的傳播路徑 和偏振方向，從而實現(xiàn)激光束由TE偏振到TM偏振的調(diào)制。
[0024] 下面用光波電矢量的傳播來說明本實用新型激光偏振調(diào)制裝置的原理：
[0025] W激光束從激光光源1的出射點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)0建立笛卡爾坐標(biāo)系xyz，如圖2所 示，激光束的傳播方向為y軸的負(fù)方向，豎直向上的方向為Z軸正方向。分別W激光束在第 一平面反射鏡2、第二平面反射鏡3和第S平面反射鏡4上的反射點(diǎn)〇1、化和0 3為坐標(biāo)原 點(diǎn)，建立相應(yīng)的第一子坐標(biāo)系XiYiZi、第二子坐標(biāo)系X2y2Z2和第S字坐標(biāo)系X 3X3X3。
[0026] 則從激光光源1出射的激光束可用電矢量表達(dá)為：
[0027]
【主權(quán)項】
1. 一種基于平面鏡多次異面反射的激光偏振調(diào)制裝置，其特征在于，包括激光光源 (1)、第一平面反射鏡（2)、第二平面反射鏡（3)和第三平面反射鏡（4): 第一平面反射鏡（2)的反射面朝向激光光源（1 )，第一平面反射鏡（2)的法線與激光光 源（1)輸出的激光束的傳播方向在同一水平面內(nèi)，與激光光源（1)出射的激光束傳播方向 之間的夾角為45° ;使用時，經(jīng)第一平面反射鏡（2)反射后的激光束的傳播方向與激光光 源（1)出射的激光束的傳播方向在同一水平面內(nèi)相垂直；第一平面反射鏡（2)反射后的激 光束射向第二平面反射鏡（3); 第二平面反射鏡（3)的反射面朝向第一平面反射鏡（2)，第二平面反射鏡（3)的法線在 與激光光源（1)出射的激光束傳播方向相垂直的豎直平面內(nèi)，且與豎直向上的方向之間的 夾角為45° ;使用時，第二平面反射鏡（3)反射第一平面反射鏡（2)反射后的激光束，經(jīng)第 二平面反射鏡（3)反射后的激光束沿豎直向上的方向在垂直于激光光源（1)出射的激光束 的傳播方向的豎直平面內(nèi)傳播； 第三平面反射鏡（4)位于第二平面反射鏡（3)的正上方，第三平面反射鏡（4)的反射 面朝向第二平面反射鏡（3)，第三平面反射鏡（4)的法線方向在豎直平面內(nèi)，且與豎直向下 的方向之間呈45°角；使用時，第三平面反射鏡（4)反射第二平面反射鏡（3)反射后的激光 束，經(jīng)第三平面反射鏡（4)反射后的激光束在水平面內(nèi)傳播，且該激光束的傳播方向與激光 光源（1)出射的激光束傳播方向異面平行，而傳播方向相反。
【專利摘要】本實用新型提供了一種基于平面鏡多次異面反射的激光偏振調(diào)制裝置，其特征在于，包括激光光源、第一平面反射鏡、第二平面反射鏡和第三平面反射鏡：經(jīng)第一平面反射鏡反射后的激光束的傳播方向與激光光源出射的激光束的傳播方向在同一平面內(nèi)相垂直；經(jīng)第二反射鏡反射后的激光束的傳播方向與激光光源出射的激光束的傳播方向異面垂直；經(jīng)第三平面反射鏡反射后的激光束的傳播方向與激光光源出射的激光束的傳播方向異面平行，且傳播方向相反，偏振方向相互垂直。該激光偏振調(diào)制裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，可實現(xiàn)寬光譜范圍的激光偏振調(diào)制，將激光束從TE偏振光調(diào)制到TM偏振光，可廣泛應(yīng)用于光電子技術(shù)中對激光偏振的調(diào)制。
【IPC分類】G02B27-28
【公開號】CN204331158
【申請?zhí)枴緾N201520018115
【發(fā)明人】王向賢, 何玲玲, 王茹, 楊華, 馮旺軍
【申請人】蘭州理工大學(xué)
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月12日