CN2881669Y - 三波长消色差复合波片 - Google Patents

Abstract

本实用新型三波长消色差复合波片，它是由厚度不同，光轴方向互成一定夹角的两片普通波片复合而成，其特点是当线偏光沿某一方向入射并通过该波片后，再经过一平面反射镜反射，光束再次通过该复合波片后，其偏振方向会转过90度角，刚好与入射光的偏振方向垂直，所以它可以作为1/4波片用在光学读取头中的光束隔离器中，由于它在405nm±10nm(蓝光DVD)、650nm±10nm(红光DVD)、780nm±10nm(红光CD，VCD)三个波长都能起到光束隔离的作用，且其成本远远低于目前普遍采用的石英晶体和氟化镁晶体消色差波片，所以它极其有利于蓝光DVD的批量生产，具有广阔的市场前景。

Description

三波长消色差复合波片

【技术领域】

本实用新型涉及一种光学元器件，尤其是一种三波长消色差复合波片。

【背景技术】

目前三波长光学读取头中普遍采用的1/4波片，如图1所示，是由氟化镁晶体1和石英晶体2复合而成的消色差波片，该两波片的光轴方向相互垂直，其相位延迟量等于δMgF2-δSiO2。这类波片的带宽很宽，相位延迟对波长变化很不敏感，氟化镁晶体1和石英晶体2复合而成的消色差波片的消光比曲线如图2所示，三波长的消光比值见下表1：

                          表1

波长	408nm	660nm	790nm
				消光比	-23.587dB	-20.225dB	-26.089dB

上述的由氟化镁晶体1和石英晶体2复合而成的消色差1/4波片有如下的缺点：

1.氟化镁晶体材料生长困难，材料昂贵。

2.要达到三波长的消色差作用，三波长的消光比相对低。

3.氟化镁晶体材料硬度低，加工相对困难。

4.要达到三波长的消色差作用，要求的厚度精度高。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题在于为克服现有技术的不足之处，设计出一种用两片普通石英波片复合而成的三波长消色差复合波片，使其具有高于石英晶体和氟化镁晶体复合而成的消色差1/4波片的性能。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种三波长消色差复合波片，由厚度不同，光轴方向互成夹角的两片普通波片复合而成。

该两片普通波片可以是石英晶体，也可以是各项异性的塑料。

该三波长分别为蓝光DVD所采用的LD波长405nm±10nm，红光DVD所采用的LD波长650nm±10nm，红光CD、VCD所采用的LD波长780nm±10nm。

本实用新型位相片的优点在于：

1.材料便宜，采用价格便宜的石英或各项异性的塑料。

2.能够达到三波长的消色差作用，三波长的消光比相对高。

3.石英晶体材料硬度适中，加工相对容易。

4.各项异性的塑料材料加工方便。

5.要达到三波长的消色差作用，要求的厚度精度相对低。

6.本实用新型的检测简易，适合于大批量生产。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1是已有的石英晶体和氟化镁晶体复合而成的消色差波片的结构示意图。

图2是已有的石英晶体和氟化镁晶体复合而成的消色差波片的消光比曲线的示意图。

图3是本实用新型的两片普通石英波片复合而成的三波长消色差复合波片的结构示意图。

图4是本实用新型的两片普通石英波片复合而成的三波长消色差复合波片的光轴结构图。

图5是本实用新型的两片普通石英波片复合而成的三波长消色差复合波片的消光比曲线的示意图。

图6是本实用新型的两片普通石英波片复合而成的三波长消色差复合波片的实施例结构示意图。

【具体实施方式】

如图3及图4所示，为本实用新型三波长消色差复合波片结构示意图，其是由厚度不同，光轴方向互成一定夹角的两片普通波片3、4复合而成，该两片普通波片3、4可以是石英晶体，也可以是各项异性的塑料等。相位延迟对波长变化很不敏感，如图5所示，三波长的消光比值见下表2：

                         表2

波长	408nm	660nm	790nm
				消光比	-23.323dB	-25.2dB	-30.369dB

本实用新型的工作原理结合图6说明如下：

$\mathrm{RO}\left(T\right):=\left(\begin{array}{cc}\cos \left(T\right)& \sin \left(T\right)\\ -\sin \left(T\right)& \cos \left(T\right)\end{array}\right)$ $\mathrm{PH}\left(\mathrm{\δ}\right):=\left(\begin{array}{cc}1& 0\\ 0& \exp (-1\·\mathrm{\δ}\·i)\end{array}\right)$

$\mathrm{FX}\left(\mathrm{WL}\right):=\mathrm{RO}[-(\mathrm{\π}-T1)]\·\mathrm{PH}\left(\mathrm{\δ}1\left(\mathrm{WL}\right)\right)\·\mathrm{RO}(\mathrm{\π}-T1)\·\mathrm{RO}[-(\mathrm{\π}-T2)]\·\mathrm{PH}\left(\mathrm{\δ}2\left(\mathrm{WL}\right)\right)\·\mathrm{RO}(\mathrm{\π}-T2)\·\left(\begin{array}{cc}1& 0\\ 0& \exp (\mathrm{\π}\·i)\end{array}\right)\mathrm{RO}(-T2)\·\mathrm{PH}\left(\mathrm{\δ}2\left(\mathrm{WL}\right)\right)\·\mathrm{RO}\left(T2\right)\·\mathrm{RO}(-T1)\·\mathrm{PH}\left(\mathrm{\δ}1\left(\mathrm{WL}\right)\right)\·\mathrm{RO}\left(T1\right)$

$\mathrm{ER}\left(\mathrm{WL}\right):=10\·\log \left[\right|{\left(\right|\mathrm{FX}{\left(\mathrm{WL}\right)}_{\mathrm{0,0}}\left|\right)}^2\left|\right]$

式中，T1是第一片石英波片的光轴和入射线偏光的夹角，T2是第二片石英波片的光轴和入射线偏光的夹角，ER(WL)是整个复合1/4波片出射光相对于入射光的消光比。当入射线偏光5沿某一方向入射并通过该消色差复合波片后，再经过一平面反射镜7反射，光束再次通过该三波长消色差复合波片后，其输出线偏振光6的偏振方向会转过90度角，刚好与入射光5偏振方向垂直。所以它可以作为1/4波片用在光学读取头中的光束隔离器中。

由于该三波长消色差复合波片使用波长覆盖了蓝光DVD所采用的LD波长405nm±10nm、红光DVD所采用的LD波长650nm±10nm以及红光CD、VCD所采用的LD波长780nm±10nm，所以它可以用在一种能够同时兼容红光DVD及红光CD、VCD的蓝光DVD当中，且成本较MgF2+SiO2消色差1/4波片大幅降低，市场前景广阔。

Claims (5)

1.一种三波长消色差复合波片，其特征在于，由厚度不同，光轴方向互成一定夹角的两片普通波片复合而成。

2.如权利要求1所述的三波长消色差复合波片，其特征在于，该两片普通波片材料完全相同。

3.如权利要求2所述的三波长消色差复合波片，其特征在于，该两片普通波片是石英晶体。

4.如权利要求2所述的三波长消色差复合波片，其特征在于，该两片普通波片是各项异性的塑料。

5.如权利要求1所述的三波长消色差复合波片，其特征在于，三波长分别为蓝光DVD所采用的LD波长405mm±10nm，红光DVD所采用的LD波长650nm±10nm，红光CD、VCD所采用的LD波长780nm±10nm。

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