1.一种单轴双折射晶体偏振激光合束器,其特征是它使用单轴双折射晶体制作而成,左部是一个直角三棱镜,右部是一个五棱镜,左右两部分的晶体光轴方向一致;两部分之间使用10 15µm聚乙烯薄膜做成的外形与左右两部分的胶合面相同、内呈椭圆形中空的垫层,~四周用胶合剂将左右两部分固定为一个整体;对于负单轴晶体光轴平行于z轴,即在ABCDF平面内且平行于AF与BC;对于正单轴晶体光轴平行于x轴,即垂直于ABCDF平面;β为单轴双折射晶体偏振激光合束器的结构角;Φ为偏振激光的光束直径,单轴双折射晶体偏振激光合束器各边、各角的取值及与结构角的关系如下:AF=BC=CD≥Φ/0.75
GB=DF=FA×tg(90°-2β)
∠FAG=∠GBC=∠CDF=90°
∠FGB=∠DFG=90° +β
∠BCD=180° -2β 。
2.根据权利要求1所述的单轴双折射晶体偏振激光合束器,其特征是单轴双折射晶体偏振激光合束器的结构角β的确定方法如下: β =θc+α
式中θc为经全反射参与合束的偏振光束在器件内全反射的临界角,对于负单轴晶体θc=sin-1(1/no),对于正单轴晶体θc=sin-1(1/ne),no、ne是单轴晶体中o、e光波的主折射率,且它们与光的波长相关;α是为了确保S振动偏振光束全反射的余量角度,对于双折射率大于0.1的单轴晶体,取α=0.5°;对于双折射率小于0.1的单轴晶体取α=0.3°。
3.根据权利要求1所述的单轴双折射晶体偏振激光合束器,其特征是单轴双折射晶体偏振激光合束器采用负单轴晶体冰洲石或者α-BBO或者正单轴晶体钒酸钇。
4.一种单轴双折射晶体偏振激光合束器的参数确定方法,其特征是它包括如下步骤:(1)根据合束激光的波长,确定使用的单轴双折射晶体;
(2)根据该晶体主折射率的色散公式,得出负单轴晶体no或正单轴晶体ne,进而得出全反射的临界角θc;
(3)根据使用的单轴双折射晶体的双折射率,确定全反射余量角度α的取值,然后由β =θc+α得出单轴双折射晶体偏振激光合束器结构角β;
(4)根据偏振激光的光束直径Φ,取AF=BC=CD≥Φ/0.75,垂直于纸面的厚度等于FA;
(5)根据确定的结构角β和FA,由GB=DF=FA×tg(90°-2β),∠FGB=∠DFG=90° +β和∠BCD=180° -2β得出GB、DF的长度以及∠FGB、∠DFG和∠BCD的角度。