專利名稱：可調(diào)交角分束棱鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型的名稱是可調(diào)交角分束棱鏡，屬光學(xué)儀器技術(shù)領(lǐng)域。
本實(shí)用新型涉及一種光束分束裝置，稱作可調(diào)交角分束棱鏡。它將一束光分作兩束，此兩束光在離開裝置一定距離處相交，且交角連續(xù)可調(diào)。
分束鏡是光學(xué)系統(tǒng)中廣泛使用的一種光學(xué)元件。通常的分束鏡將一束光分成兩束時(shí)，該兩束光在離開裝置處不再相交。在光學(xué)系統(tǒng)，尤其在相干光學(xué)系統(tǒng)中，有時(shí)需要兩光束相交。這時(shí)，除了要使用分束鏡外，還要使用第二個(gè)元件，譬如反射鏡。通過(guò)反射鏡的調(diào)節(jié)，達(dá)到交角調(diào)節(jié)的目的。不過(guò)，這樣作除了使系統(tǒng)復(fù)雜性增加外，還帶來(lái)了系統(tǒng)整體性下降，抗震性能差的問(wèn)題。給相干實(shí)驗(yàn)及全息元件的制作帶來(lái)一定麻煩。
本實(shí)用新型的目的是提供一種新型的光束分束裝置，它能將一束光分為兩束，并且在一定距離處相交，其交角可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)棱鏡連續(xù)調(diào)節(jié)。
本實(shí)用新型以兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的。第一種，即所謂反射方式。當(dāng)一束光入射到棱鏡上時(shí)，出射的兩束光，一束是反射光，另一束是經(jīng)折反后出射的光。轉(zhuǎn)動(dòng)棱鏡，改變光束的入射角，則反射光和折反光產(chǎn)生不同的偏折，從而改變兩束光的交角。第二種，所謂透射方式。兩束光都經(jīng)過(guò)折反，從棱鏡的不同面出射，隨著棱鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)，兩束光產(chǎn)生不同的偏折，從而造成兩束光交角可調(diào)的結(jié)果。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)如


圖1所示。由光學(xué)玻璃磨制成一個(gè)四棱鏡，ABCD和EFGH為棱鏡的上、下底面，其余四個(gè)面為光學(xué)面，其中ABFE和DCGH兩個(gè)面不平行，繞棱方向有一偏角，垂直于各棱的上底面ABCD中，AB和CD不平行(例如，當(dāng)用K9玻璃時(shí)，可使 ∠DAB＝45°，∠BCD＝37.2°)。面DCGH鍍金屬膜，面ABFE鍍半透半反膜，其透反系數(shù)由實(shí)際使用情況決定。
工作方式分反射方式和透射方式兩種，分別由圖2，圖3表示。
一、反射方式入射光束SO在入射面ABEF上的O點(diǎn)反射，形成第一束出射光，同時(shí)入射光在棱鏡中形成折射光束OE。它在DCGH面上被反射，通過(guò)BCGF面折射出棱鏡，形成第二束光。以上兩束光交于點(diǎn)P，形成交角θ。入射角φ與兩光束交角θ的關(guān)系已由圖中給出。
二、透射方式入射光束SO在入射面ADHE上的O點(diǎn)射入棱鏡，形成折射光OM，在面ABFE上的M點(diǎn)部分光能射出棱鏡，形成第一束光，部分光能在M點(diǎn)被反射形成光束MN，在DCGH面上再次反射，爾后通過(guò)BCGF面折射出棱鏡，形成第二束光。以上兩束光在P點(diǎn)相交，交角為θ。
圖2，圖3還表示出了入射角φ與兩光束交角θ的關(guān)系。可根據(jù)實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)的情況，選擇反射或者透射方式使用。
本實(shí)用新型采用一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的棱鏡，兩束光出射于同一棱鏡，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)方便，使用該裝置能簡(jiǎn)化光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，改善系統(tǒng)的整體性能，降低了由于震動(dòng)引起的兩光束相位差抖動(dòng)，提高了干射條紋的對(duì)比度。同時(shí)它由光學(xué)玻璃制造，能作成較大孔徑。
權(quán)利要求1.一種由四棱鏡構(gòu)成的可調(diào)交角分束棱鏡，其特征在于垂直于該器件棱的截面有一組不平行的對(duì)邊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)交角分束棱鏡，其特征在于含上述不平行對(duì)邊的兩個(gè)不平行的光學(xué)平面上，分別鍍有光學(xué)半透半反膜和全反的金屬膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)交角分束棱鏡，其特征在于光學(xué)面ABFE和ADHE均可作為入射面，器件工作時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)棱鏡，調(diào)節(jié)入射角φ而達(dá)到調(diào)節(jié)出射的兩光束交角θ的目的。
專利摘要本實(shí)用新型的名稱是可調(diào)交角分束棱鏡，屬于光學(xué)儀器領(lǐng)域。分束鏡是光學(xué)系統(tǒng)中廣泛使用的一種元件。通常的分束鏡將一束光分成兩束時(shí)，該兩束光在離開裝置處不再相交，采用我們所發(fā)明的新型四棱鏡，可以使兩束光在離開棱鏡后相交，交角可連續(xù)調(diào)節(jié)(0—20°)。棱鏡由光學(xué)玻璃制造。它解決了使用通常分束裝置時(shí)，系統(tǒng)整體性下降，抗震性能差的問(wèn)題。該棱鏡結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，使用方便，可以在光學(xué)實(shí)驗(yàn)，信息光學(xué)及全息光學(xué)元件的制作中使用。
文檔編號(hào)G02B27/10GK2175425SQ93242288
公開日1994年8月24日 申請(qǐng)日期1993年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月21日
發(fā)明者郭轉(zhuǎn)運(yùn), 王勇競(jìng), 張鐵群 申請(qǐng)人:南開大學(xué)