CN102176083A - 一种紫外多级波片的加工检测方法 - Google Patents

Abstract

一种紫外多级波片的加工检测方法，加工多级波片的传统方法是将波片光胶在光胶板上，进行抛光测量。但是连同光胶板一起测量时，光胶板存在应力双折射、抛光过程中产生的温度影响很难消除、从而造成延迟精度误差较大，因此采用传统的方法很难得到高精度的产品。本发明采用平面度为λ/20抛光的穿孔低膨胀系数光胶板，且穿孔对称，将一部分紫外多级波片光胶在光胶板的通孔上，光胶板的通孔直径比紫外多级波片外径小，加工测试时，光通过穿孔直接入射到紫外多级波片上进行测试，方便循环抛光与检测，能更好的控制延迟精度。

Description

一种紫外多级波片的加工检测方法

【技术领域】

本发明涉及光学领域的一种偏振元件检测方法。特别是一种紫外多级波片的加工检测方法。

【技术背景】

光学领域中，随着偏振光学、紫外激光器、紫外光学测试技术的发展，紫外多级波片的应用也越来越广泛。根据各种类型波片的性质及与不同器件的组合，可制成光隔离器、干涉仪及衰减器等，从而实现光学测量和对光强的调制，提高了测量精度，例如：λ/4波片结合极化线性偏振片，可以获得圆偏振光。

表面与光轴平行的晶体薄片称为波片，设紫外波片的厚度为d，线偏振光垂直入射紫外多级波片上，非常光e和寻常光o的传播方向是一致的，但速度不同，因而从紫外波片出射时会产生相位差

$\mathrm{\δ}=\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}(\mathrm{No}-\mathrm{Ne})d$

式中λ表示紫外多级波片的波长，N_o和N_e分别为晶体中o光和e光的折射率，d为紫外多级波片的厚度。

如果紫外多级波片的厚度使产生的相位差 k＝0，1，2，…，这样的紫外多级波片称为1/4波片。平面偏振光通过1/4波片后，透射光一般是椭圆偏振光；当α＝π/4时，则为圆偏振光；当或α＝0或π/2时，椭圆偏振光退化为平面偏振光。由此可知，1/4波片可将平面偏振光变成椭圆偏振光或圆偏振光；反之，它也可将椭圆偏振光或圆偏振光变成平面偏振光。

如果紫外多级波片的厚度使产生的相差δ＝(2k+1)π，k＝0，1，2，…，这样的紫外多级波片称为半波片。如果入射平面偏振光的振动面与半波片光轴的 交角为α，则通过半波片后的光仍为平面偏振光，但其振动面相对于入射光的振动面转过2α角。

目前，加工多级波片的方法一般为传统方法，将波片光胶在光胶板上，进行抛光测量。弊病：连同光胶板一起测量时，光胶板存在应力双折射、抛光过程中产生的温度影响很难消除、准确的测试只能是单个产品检测，从而造成延迟精度误差更大，尤其是紫外波段的多级波片，不确定性更加严重，因此采用传统的方法很难得到高精度的产品。

为了改变这些不利因素对紫外多级波片加工延迟精度的影响，本发明专利采用特殊的工装夹具的加工测试方法，能够加工得到高精度的紫外多级波片。

【发明内容】

真零级紫外波片受温度等外界条件影响很小，但是厚度非常小，例如：266nm的λ/4真零级波片，厚度仅0.006mm，加工及使用很不现实，所以加工成多级波片，这样，紫外多级波片级数多，温度对延迟量影响明显。

另外，双折射晶体材料的双折射率受紫外波长影响非常敏感，测试时，光胶板应力双折射的引入，紫外多级波片的精度没办法保证

本发明解决这些技术问题所采用的技术方案是：采用平面度为λ/20的低膨胀系数的圆形光胶板，在光胶板中间及边缘对称的位置穿孔，将第一面抛光好的紫外多级波片光胶在光胶板上，加工时，通孔容易散热，与环境温度一致；测试时，光线从通孔经过，直接测试紫外多级波片，避免光胶板带来的影响。

【附图说明】

图1为石英晶体o光折射率随波长变化

图2为石英晶体e光折射率随波长变化

图3为石英晶体的双折射率随波长变化

图4为现有的工装夹具光胶紫外多级波片

图5为本发明工装夹具，穿孔型光胶板

图6为本发明紫外多级波片光胶在穿孔型光胶板

图7为本发明测试光路图

图8为本紫外多级波片

【具体实施方式】

实施例一：选取低膨胀系数的玻璃，切割滚圆，外经为Φ，如图5，用钻床或超声波打直径为Φ1的孔且对称，Φ1小于紫外多级波片的直径为Φ2，如图6，细磨，抛光，加工成平面度≤λ/20，光洁度好的穿孔光胶板。同时，选取双折射晶体材料，下料滚圆切割，如图6和图8，第一面细磨、抛光达到平面度等指标要求，然后将第一面光胶在制作好的穿孔光胶板上，光胶排列按照图6，细磨，抛光，一边抛光一边测试，测试时，光线从光胶板的穿孔中心和对称的通孔入射，反复测试和加工，控制整盘的延迟精度。

这样，避免了光胶板的应力双折射产生的延迟误差影响，测试的为实际紫外多级波片的延迟量，另外，抛光过程产生大量的热，开孔的光胶板容易散热，紫外多级波片的温度很快能与外界环境温度一致，穿孔避免了温度致下盘前后延迟精度偏差。平行度几平面度通过干涉条纹控制。光胶板上测试紫外多级波片的延迟精度和下盘清洗后检测得到的结果无差别。

Claims (6)

1.一种紫外多级波片的加工检测方法，其特征在于：紫外多级波片光胶在穿孔的光胶板，光胶板的平面度≤λ/20，测试时，光从穿孔通过，直接测试紫外多级波片，加工和测试循环进行，直到达到精度要求。

2.根据权利要求1所述的一种紫外多级波片的加工检测方法，其特征在于紫外多级波片的材料是双折射晶体。

3.根据权利要求1所述的一种紫外多级波片的加工检测方法，其特征在于圆形光胶板有对称的穿孔。

4.根据权利要求1所述的一种紫外多级波片的加工检测方法，其特征在于一部分紫外多级波片光胶在圆形光胶板的穿孔上。

5.根据权利要求1所述的一种紫外多级波片的加工检测方法，其特征在于紫外多级波片的测试为中心和边缘对称测量。

6.根据权利要求1所述的紫外多级波片，其特征在于紫外多级波片平行度通过表面与光胶板表面干涉条纹控制。

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