球面波磁旋光器件的製作方法
2024-01-28 16:02:15
專利名稱：球面波磁旋光器件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種球面波磁旋光器件。
背景技術：
在光學領域中，利用磁旋光材料的旋光特性用來定量的改變偏振光波的偏振方向的原理已經應用於光隔離器等重要的光學零件中，由於法拉第效應與磁場方向和光波傳輸方向有關，因此實用的類似器件大都應用於平面光波的隔離和偏振旋光中，而針對球面波隔離和偏振旋光的旋光器件目前仍未見報導。
發明內容
本發明解決了背景技術中沒有針對球面波進行隔離和偏振旋光的旋光器件的技術問題。
本發明的技術解決方案是本發明為一種球面波磁旋光器件，其特殊之處在於該球面波磁旋光器件包括由磁旋光材料製成的磁旋光玻璃體、透鏡和均勻磁場產生體，磁旋光玻璃體置於均勻磁場產生體產生的磁場中，磁旋光玻璃體端面為平面，透鏡貼於磁旋光玻璃體端面上。
上述透鏡為兩個，使兩透鏡的球面同心貼於磁旋光玻璃體兩端面。
上述透鏡為一個，透鏡貼於磁旋光玻璃體端面上，其球面曲率中心與磁旋光玻璃體的非貼裝透鏡端面重合。
上述磁場產生體產生的均勻磁場的方向與磁旋光玻璃體端面垂直，使磁旋光玻璃體置於磁場中時光波方向與磁場方向相同。
上述磁旋光玻璃體為柱形。
上述磁旋光玻璃體為圓柱形。
上述透鏡由磁旋光係數小而且折射率在規定波長下與磁旋光玻璃體的磁旋光材料相匹配的光學材料製成。
上述磁旋光玻璃體前設置有偏振片。
上述均勻磁場產生體為電磁鐵或永磁鐵。
本發明利用了法拉第效應與磁場方向和光波傳輸方向有關的特性，將一由磁旋光材料製成的磁旋光玻璃體置於磁場中，令磁場方向與光波方向相同，同時取磁旋光係數非常小而且折射率在規定波長下與上述磁旋光材料匹配的光學材料製成的同心透鏡。兩透鏡情況兩鏡貼於柱面兩端，並使兩透鏡的球面同心，單個透鏡情況令單個透鏡的球面曲率中心與磁旋光材料的非貼裝透鏡表面重合，做到入射球面波同心出入，其傳播方向不發生改變。且在整個波面的偏振化方向旋轉角度保持相同，同時不引入任何的光學像差。在本發明中再放置偏振片時，設計磁旋光玻璃體的厚度及均勻磁場產生體產生的磁場強度，使得球面波雙次同心通過本器件產生90度偏振方向旋轉，則可實現球面光波的光隔離。因此本發明使球面光波可以精確的旋轉偏振化方向，解決了先前不能處理球面波的精確旋光問題，減少了雷射器製造以及光纖通信設備的設計限制，有可能為其提高質量和性能提供技術支持。本發明可應用於移相干涉技術，用於測量球面光學零件和光學系統的檢測，可替代菲索型動態雷射波面幹涉儀的偏振調製器，成為完全共光路的動態幹涉儀，解決了菲索型動態幹涉儀無法設計成為完全共光路形式的缺點，消除了其因非共光路固有的系統誤差，由此將菲索型球面動態幹涉儀的應用範圍大大擴大，可以避免菲索型動態幹涉儀中使用雙偏振片，提高了兩路幹涉光的偏振化方向的正交性，提高了其偏振幹涉移相的精度。同時本發明減少了儀器的零件數，並提高了儀器的穩定性，並且由於其幹涉儀部分對菲索型形式改動非常小，因此依據此原理可以簡單的更換標準鏡頭和帶空間偏振移相功能的焦平面探測器即可將原有的幹涉儀改造成為對震動不敏感的動態幹涉儀，由此大大節省了費用。
四
圖1為本發明實施例一的的結構示意圖；圖2為本發明實施例二的的結構示意圖。
五具體實施例方式
參見圖1，本發明利用了法拉第效應與磁場方向和光波傳輸方向有關的特性，將一柱形磁旋光玻璃體4置於均勻磁場產生體1產生的磁場中，令均勻磁場產生體1產生的均勻磁場的方向與磁旋光玻璃體4兩端面垂直，使磁旋光玻璃體置於磁場中時光波方向與磁場方向相同，另取磁旋光係數非常小而且折射率在規定波長下與上述磁旋光玻璃體匹配的光學材料製成透鏡，透鏡個數為兩個，兩透鏡2、3的球面同心貼於磁旋光玻璃體兩端面上，做到入射球面波同心出入，其傳播方向不發生改變。
參見圖2，當透鏡個數為一個時，將柱形磁旋光玻璃體6置於均勻磁場產生體5產生的磁場中，透鏡7貼於磁旋光玻璃體6端面底上，令透鏡7的球面曲率中心與磁旋光玻璃體6的非貼裝透鏡表面重合，做到入射球面波同心出入，其傳播方向不發生改變，其中柱形磁旋光玻璃體6和外加磁場7共同作用完成偏振方向的旋轉。
本發明還可應用於菲索型共光路動態幹涉儀的偏振調製器中。
權利要求
1.一種球面波磁旋光器件，其特徵在於該球面波磁旋光器件包括由磁旋光材料製成的磁旋光玻璃體、透鏡和均勻磁場產生體，所述磁旋光玻璃體置於均勻磁場產生體產生的磁場中，所述磁旋光玻璃體端面為平面，所述透鏡貼於磁旋光玻璃體端面上。
2.根據權利要求1所述的球面波磁旋光器件，其特徵在於所述透鏡為兩個，使兩透鏡的球面同心貼於磁旋光玻璃體兩端面。
3.根據權利要求1所述的球面波磁旋光器件，其特徵在於所述透鏡為一個，透鏡貼於磁旋光玻璃體端面上，其球面曲率中心與磁旋光玻璃體的非貼裝透鏡端面重合。
4.根據權利要求2或3所述的球面波磁旋光器件，其特徵在於所述磁場產生體產生的均勻磁場的方向與磁旋光玻璃體端面垂直，使磁旋光玻璃體置於磁場中時光波方向與磁場方向相同。
5.根據權利要求4所述的球面波磁旋光器件，其特徵在於所述磁旋光玻璃體為柱形。
6.根據權利要求5所述的球面波磁旋光器件，其特徵在於所述磁旋光玻璃體為圓柱形。
7.根據權利要求6所述的球面波磁旋光器件，其特徵在於所述透鏡由磁旋光係數小而且折射率在規定波長下與所述磁旋光玻璃體的磁旋光材料相匹配的光學材料製成。
8.根據權利要求7所述的球面波磁旋光器件，其特徵在於所述磁旋光玻璃體前設置有偏振片。
9.根據權利要求8所述的球面波磁旋光器件，其特徵在於所述均勻磁場產生體為電磁鐵或永磁鐵。
全文摘要
本發明涉及一種球面波磁旋光器件。本發明包括由磁旋光材料製成的磁旋光玻璃體、透鏡和均勻磁場產生體，磁旋光玻璃體置於均勻磁場產生體產生的磁場中，磁旋光玻璃體端面為平面，透鏡貼於磁旋光玻璃體端面上。本發明解決了背景技術中沒有針對球面波進行隔離和偏振旋光的旋光器件的技術問題。
文檔編號G02B5/30GK1713007SQ20051004287
公開日2005年12月28日 申請日期2005年6月30日 優先權日2005年6月30日
發明者馬臻, 樊學武, 陳榮利, 李英才, 鄒快盛 申請人:中國科學院西安光學精密機械研究所