CN214041787U - 一种400-700nm消色差四分之一波片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种400‑700nm消色差四分之一波片，包含两组胶合真零级波片，每组胶合真零级波片由一片基底和一片真零级波片胶合而成，基底采用普通光学玻璃抛光，真零级波片采用石英晶体材料，其中每组基底的厚度为0.05‑2mm，真零级波片厚度为0.055±0.05mm，每组胶合真零级波片的基底和真零级波片胶合成一个整体，在基底的最外层镀400‑700nm增透膜；两组胶合真零级波片的石英面胶合成一整体，形成两片基底夹着两片真零级波片的汉堡结构，两组胶合真零级波片光轴成55°±10°，从而满足400‑700nm的消色差四分之一波片，延迟精度优于λ/200。
Description
技术领域
本发明涉及光学元件中的一种波片，尤其是一种400-700nm消色差四分之一波片，使用范围在400-700nm。
背景技术
能使两个在相互垂直方向上振动的场矢量产生一定的光程差或者相位差的装置，称为波片，波片能对振动方向相互垂直的两束线偏振光产生连续改变即可控制的相位差。消色差四分之一波片是激光系统、光通讯器件、光测试测量仪表、数码相机、VR/AR和自动驾驶等行业，不可缺少的偏振元器件。
真零级四分之一波片：一般利用石英晶体，厚度在微米量级，机械强度低，但允许较大的入射角度，只能对单波长的延迟精度较好，在400-700nm整个波段极差。
双折射聚合物片消色差波片，400-700透过率不好，延迟量较差，光学性能在VR/AR等领域应用比较差。
消色差波片：一般利用石英晶体和氟化镁晶体组合而成，在400-700nm范围内，具有宽带消色差效果，市面上使用比较多，但氟化镁晶体成本贵，而且在400-700nm消色差四分之一波片的延迟精度不高，一般为λ/50。
本发明需要解决400-700nm消色差四分之一波片，满足延迟精度高和成本低的优点，便于VR/AR和激光显示等领域大批量使用。
发明内容
现有方法的缺点：双折射聚合物片消色差四分之一波片的光学性能差；石英晶体和氟化镁晶体消色差四分之一波片的延迟精度只有λ/50，而且氟化镁晶体价格昂贵，在VR/AR等领域大批量使用存在缺陷。
为了解决上述宽带消色差四分之一波片的问题，本发明提供方法方案为：降成本方案采用两片低成本的石英材料设计400-700nm消色差四分之一波片；400-700nm消色差高延迟精度解决方案采用两片石英真零级波片，通过旋转角度组合而成；生产中，便于加工，在两片石英真零级波片增加一定厚度的垫片，从而易于大批量生产。
一种400-700nm消色差四分之一波片的设计方法，对两片石英晶体采用真零级结构，光轴相交成一定角度，通过石英晶体材料的色散方程、波片的琼斯矩阵和光轴角度进行优化设计，得到满足要求的两片真零级波片厚度和角度，两片真零级波片的厚度都为0.055±0.05mm，光轴角度为55°±10°；
进一步，采用本发明设计的一种400-700nm消色差四分之一波片，在每片真零级波片增加一个基底，采用普通光学玻璃即可，基底和真零级波片胶合成两组胶合真零级波片，在基底的最外层镀400-700nm增透膜，然后两片组合胶合真零级波片光轴成55°±10°胶合而成，从而满足400-700nm的消色差四分之一波片，延迟精度优于λ/200。
附图说明
图（1）为本发明的设计的一种400-700nm消色差四分之一波片延迟量曲线；图（2）为本发明的一种400-700nm消色差四分之一波片结构。
具体实施方式
根据本发明内容，如图（2），一种400-700nm消色差四分之一波片结构采用两组胶合真零级波片；分别为胶合真零级波片11和胶合真零级波片12，它们分别由基底111和真零级波片112，基底121和真零级波片122组成，真零级波片112和122的厚度都为0.055±0.05mm，两组胶合真零级波片的光轴成55°±10°，两胶合波片通光面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、抛光，S1和S8镀400-700nm增透膜，两组胶合的石英晶体面胶合连接；组合延迟量曲线如图（1），在400-700nm整个波长范围内，延迟量在2°范围内，延迟精度优于λ/200。
以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本法的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求界定的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种400-700nm消色差四分之一波片，其特征在于：包含两组胶合真零级波片，每组胶合真零级波片由一片基底和一片真零级波片胶合而成，基底采用普通光学玻璃抛光，真零级波片采用石英晶体材料，其中每组基底的厚度为0.05-2mm，真零级波片厚度为0.055±0.05mm，每组胶合真零级波片的基底和真零级波片胶合成一个整体，在基底的最外层镀400-700nm增透膜；两组胶合真零级波片的石英面胶合成一整体，形成两片基底夹着两片真零级波片的汉堡结构，两组胶合真零级波片光轴成55°±10°，从而满足400-700nm的消色差四分之一波片，延迟精度优于λ/200。
2.根据权利要求1所述的一种400-700nm消色差四分之一波片,其特征在于：两片基底和两片真零级波片的连接顺序不限。
3.根据权利要求1所述的一种400-700nm消色差四分之一波片,其特征在于：可以采用一片基底和两片真零级波片光轴成55°±10°组合而成。
4.根据权利要求1所述的一种400-700nm消色差四分之一波片,其特征在于：可以直接采用两片真零级波片，光轴成55°±10°组合而成。
5.根据权利要求1所述的一种400-700nm消色差四分之一波片,其特征在于：该波片应用在激光显示、VR/AR、精密测量、数码相机和自动驾驶领域，常用到R、G、B附近波长。
6.根据权利要求1所述的一种400-700nm消色差四分之一波片,其特征在于：两组胶合真零级波片的连接方式为胶合、光胶或空气隙连接。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114236664A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-03-25 | 福建戴斯光电有限公司 | 一种红绿蓝三波长二分之一波片及该波片的制造方法 |
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2020
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