CN203773081U - 一种反射相位延迟镜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种反射相位延迟镜，包括平面基底片，在平面基底片的一面镀有高反射膜，高反射膜的构成为Au（LH）m，其中，Au为镀Au层，L为低折射率层，H为高折射率层，m为低折射率层和高折射率层交替重复的次数。本实用新型在平面基底片首先镀金层，然后交替镀低折射率层和高折射率层，线偏振光以45°角入射到反射相位延迟镜表面上时，使线偏振光分解为互相垂直且振幅基本相等的S偏振光、P偏振光矢量，实现S偏振光、P偏振光的高反射率及相位延迟，还可使激光光源输出的线偏振光转换为圆偏振光，圆偏振光是切割与焊接的优良光束，使切口或焊缝一致，切口面光滑且垂直于加工表面。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学领域，特别是指一种用于激光高精度切割及焊接的反射相位延迟镜。
背景技术
在光学系统中使用大量光学元件，实现光波的产生、放大以及光束的折转、偏振等功能。其中相位延迟片是一种在光学系统中大量使用的光学元件，是一种重要的偏振光调制器件，以实现入射光束两种偏振光相位差的调节。如在有机发光显示器中的复合相位延迟片（CN102798921A），具有良好视觉特性适用于移动装置液晶显示器中的复合相位延迟片（CN1932560A），补偿硅基液晶显示屏产生残余双折射的微调相位延迟器（CN1661420A）。为了实现相位延迟，必须使用具有调节入射两种偏振光相位差能力的各向异性材料或在利用斜入射情况下透反射相位延迟差异，如液晶（CN1078049A，CN102707362A），双折射晶体材料（CN102383808A，CN102508328A），锆钛酸铅镧电光陶瓷材料（CN102722041A）及相位延迟光纤（CN2791666Y）等。通常情况下，相位延迟器件透射使用，依据该器件对入射光束两种偏振光相位差的调节实现一定的相位延迟量。专利CN201166717Y，借助与两个斜入射下使用的薄膜型相位延迟薄膜，两个光学调整架以及一个精密调整平台可以实现可调反射相位延迟功能，虽然此类设计是基于反射型相位延迟器件，但需要多个部件组合在一起才能实现相应的相位延迟功能，系统设计较为复杂。
光学谐振腔（optical resonant cavity）是光波在其中来回反射从而提供光能反馈的空腔，是激光器的必要组成部分，通常由两块与工作介质轴线垂直的平面或反射镜构成。激光谐振腔全反射镜，镀制难度非常大。但它不涉及光的偏振及相位延迟，故不能应用于激光的高精度切割及焊接。
实用新型内容
本实用新型提出一种反射相位延迟镜，主要用于激光器，可实现激光的高精度切割和焊接。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种反射相位延迟镜，包括平面基底片，在所述平面基底片的一面镀有高反射膜，所述高反射膜的构成为Au（LH）m，其中，Au为镀Au层，L为低折射率层，H为高折射率层，m为低折射率层和高折射率层交替重复的次数。即高反射膜由镀Au层和交替重复的低折射率层和高折射率层构成。
其中，优选地，所述低折射率层为YF3层，所述高折射率层为ZnSe层。
其中，优选地，所述m的值为1、2、3、4、5、6或7。
其中，优选地，所述平面基底片为硅基底片或铜基底片。
本实用新型的有益效果为：
1.本实用新型在平面基底片首先镀金层，然后交替镀低折射率层和高折射率层，线偏振光以45°角入射到反射相位延迟镜表面上时，使线偏振光分解为互相垂直且振幅基本相等的S偏振光、P偏振光矢量，实现S偏振光、P偏振光的高反射率及相位延迟。
2.本实用新型中低折射率层和高折射率层交替重复镀制的次数为7时，线偏振光以45°角入射到反射相位延迟镜表面上时，可实现S偏振光、P偏振光的高反射率及相位延迟90°，从而达到实现圆偏振光的目的。
3.本实用新型的反射相位延迟镜可使激光光源输出的线偏振光转换为圆偏振光，圆偏振光是切割与焊接的优良光束，使切口或焊缝一致，切口面光滑且垂直于加工表面，大幅度提高加工速度，效率高，加工质量好。
4.本实用新型反射相位延迟镜的原理和制造方法、使用方法不但适用于高功率CO2激光光源，同样适用于其它激光光源。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例1反射相位延迟镜的结构示意图；
图2为图1中的A部局部放大图。
图中：
1.平面基底片，2.镀Au层，3.YF3层，4.ZnSe层。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例公开一种反射相位延迟镜，包括平面基底片1，在所述平面基底片1的一面镀有高反射膜，所述高反射膜的构成为Au（LH）7，其中，Au为镀Au层2，L为低折射率层，H为高折射率层，7表示低折射率层和高折射率层交替重复的次数。
其中，低折射率层为YF3层3，高折射率层为ZnSe层4。
其中，镀Au层2的厚度为200nm，YF3层3和ZnSe层4的厚度依次如下：
| YF3层 | 1565.99nm |
| ZnSe层 | 1545.75nm |
| YF3层 | 1150.71nm |
| ZnSe层 | 1604.76nm |
| YF3层 | 898.86nm |
| ZnSe层 | 1639.04nm |
| YF3层 | 722.01nm |
| ZnSe层 | 1639.64nm |
| YF3层 | 599.02nm |
| ZnSe层 | 1567.89nm |
| YF3层 | 564.82nm |
| ZnSe层 | 1514.55nm |
| YF3层 | 584.33nm |
| ZnSe层 | 978.79nm |
上述反射相位延迟镜的制备方法，包括以下步骤：
1）将平面基底片1清洗后装入镀膜机；
2）采用电子枪蒸发源，在平面基底片1的一面首先镀制Au层，然后低折射率YF3层和高折射率ZnSe层4交替镀制；
3）膜层镀制完成后，自然冷却至室温，即得。
在本实施例中，所用镀膜机的型号为ZZS660型，电子枪蒸发源采用E型电子枪蒸发源。
在本实施例中，制得的反射相位延迟镜为直径为50.8mm、厚度为10mm的圆形平面镜。偏振光以45°角入射到本实施例的反射相位延迟镜表面上时，光的反射率及相位延迟的结果如下表1所示：
表1：实施例1光的反射率及相位延迟结果
| 膜系 | 反射率 | 相位 | 相位差 |
| Au(LH)7 | Rs=98.12% | Ps=143.97° | Dif=88.96° |
| Rp=98.12% | Pp=232.94° |
说明：Rs为S分量反射率，Rp为P分量反射率，Ps为S分量相位，Pp为P分量相位，Dif为S分量和P分量的相位差，L为低折射率YF3层，H为高折射率ZnSe层4。
从上表可以看出，偏振光以45°角入射到本实施例的反射相位延迟镜表面上时，可实现S偏振光、P偏振光的高反射率及相位延迟90°，从而达到实现圆偏振光的目的。圆偏振光是切割与焊接的优良光束，使切口或焊缝一致，切口面光滑且垂直于加工表面，大幅度提高加工速度，效率高，加工质量好。
在本实施例中，平面基底片1除为硅基底片，在本实用新型中，也可为铜基底片。
实施例2
本实施例公开一种反射相位延迟镜，本实施例与实施例1的区别在于：YF3层3和ZnSe层4交替重复的次数为6，其它技术特征及制备方法均与实施例1相同。
其中，镀Au层2的厚度为200nm，YF3层3和ZnSe层4的厚度依次如下：
| YF3层 | 1579nm |
| ZnSe层 | 1566nm |
| YF3层 | 1166nm |
| ZnSe层 | 1623nm |
| YF3层 | 914nm |
| ZnSe层 | 1633nm |
| YF3层 | 712nm |
| ZnSe层 | 1613nm |
| YF3层 | 584nm |
| ZnSe层 | 1494nm |
| YF3层 | 346nm |
| ZnSe层 | 1154nm |
偏振光以45°角入射到本实施例的反射相位延迟镜表面上时，光的反射率及相位延迟的结果如下表2所示。
实施例3
本实施例公开一种反射相位延迟镜，本实施例与实施例1的区别在于：YF3层3和ZnSe层4交替重复的次数为5，其它技术特征及制备方法均与实施例1相同。
其中，镀Au层2的厚度为200nm，YF3层3和ZnSe层4的厚度依次如下：
| YF3层 | 1573nm |
| ZnSe层 | 1553nm |
| YF3层 | 1161nm |
| ZnSe层 | 1606nm |
| YF3层 | 911nm |
| ZnSe层 | 1596nm |
| YF3层 | 671nm |
| ZnSe层 | 1438nm |
| YF3层 | 356nm |
| ZnSe层 | 1128nm |
偏振光以45°角入射到本实施例的反射相位延迟镜表面上时，光的反射率及相位延迟的结果如下表2所示。
实施例4
本实施例公开一种反射相位延迟镜，本实施例与实施例1的区别在于：YF3层3和ZnSe层4交替重复的次数为4，其它技术特征及制备方法均与实施例1相同。
其中，镀Au层2的厚度为200nm，YF3层3和ZnSe层4的厚度依次如下：
| YF3层 | 1543nm |
| ZnSe层 | 1528nm |
| YF3层 | 1140nm |
| ZnSe层 | 1534nm |
| YF3层 | 862nm |
| ZnSe层 | 1380nm |
| YF3层 | 507nm |
| ZnSe层 | 951nm |
偏振光以45°角入射到本实施例的反射相位延迟镜表面上时，光的反射率及相位延迟的结果如下表2所示。
实施例5
本实施例公开一种反射相位延迟镜，本实施例与实施例1的区别在于：YF3层3和ZnSe层4交替重复的次数为3，其它技术特征及制备方法均与实施例1相同。
其中，镀Au层2的厚度为200nm，YF3层3和ZnSe层4的厚度依次如下：
| YF3层 | 1418nm |
| ZnSe层 | 1471nm |
| YF3层 | 1118nm |
| ZnSe层 | 1302nm |
| YF3层 | 707nm |
| ZnSe层 | 800nm |
偏振光以45°角入射到本实施例的反射相位延迟镜表面上时，光的反射率及相位延迟的结果如下表2所示。
实施例6
本实施例公开一种反射相位延迟镜，本实施例与实施例1的区别在于：YF3层3和ZnSe层4交替重复的次数为2，其它技术特征及制备方法均与实施例1相同。
其中，镀Au层2的厚度为200nm，YF3层3和ZnSe层4的厚度依次如下：
| YF3层 | 1226nm |
| ZnSe层 | 1235nm |
| YF3层 | 935nm |
| ZnSe层 | 747nm |
偏振光以45°角入射到本实施例的反射相位延迟镜表面上时，光的反射率及相位延迟的结果如下表2所示。
实施例7
本实施例公开一种反射相位延迟镜，本实施例与实施例1的区别在于：YF3层3和ZnSe层4交替重复的次数为1，其它技术特征及制备方法均与实施例1相同。
其中，镀Au层2的厚度为200nm，YF3层3和ZnSe层4的厚度依次如下：
| YF3层 | 766nm |
| ZnSe层 | 757nm |
偏振光以45°角入射到本实施例的反射相位延迟镜表面上时，光的反射率及相位延迟的结果如下表2所示。
表2：实施例2～6光的反射率及相位延迟结果
说明：Rs为S分量反射率，Rp为P分量反射率，Ps为S分量相位，Pp为P分量相位，Dif为S分量和P分量的相位差，L为低折射率YF3层，H为高折射率ZnSe层。
从上表可以看出，偏振光以45°角入射到本实施例的反射相位延迟镜表面上时，可实现S偏振光、P偏振光的高反射率及相位延迟。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种反射相位延迟镜，包括平面基底片，其特征在于：在所述平面基底片的一面镀有高反射膜，所述高反射膜的构成为Au（LH）m，其中，Au为镀Au层，L为低折射率层，H为高折射率层，m为低折射率层和高折射率层交替重复的次数。
2.根据权利要求1所述的一种反射相位延迟镜，其特征在于：所述低折射率层为YF3层，所述高折射率层为ZnSe层。
3.根据权利要求1所述的一种反射相位延迟镜，其特征在于：所述m的值为1、2、3、4、5、6或7。
4.根据权利要求2所述的一种反射相位延迟镜，其特征在于：所述平面基底片为硅基底片或铜基底片。
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|---|---|---|---|
| CN201420052295.2U CN203773081U (zh) | 2014-01-24 | 2014-01-24 | 一种反射相位延迟镜 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103777266A (zh) * | 2014-01-24 | 2014-05-07 | 大连波能激光光学有限公司 | 一种反射相位延迟镜及其制备方法 |
| US10761256B2 (en) | 2018-04-16 | 2020-09-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Backlight unit providing uniform light and display apparatus including the same |
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