MgF2Rochon Polarizer设计和选型

发布:福州呈欣光电 2026-06-08 14:01 阅读:238
       洛匈偏振器是由两个双折射材料棱镜光胶在一起。在普通折射率下,寻常光束和非寻常光束在第一棱镜中沿光轴共线传播。当普通光束进入第二个棱镜时,其折射率相同,并继续保持不变。折射角在双折射材料与空气出口表面进一步增加。可根据需要为特定波长设计任意分离角度。MgF Rochon(氟化镁洛匈棱镜)= 深紫外–中红外超宽波段 + 高损伤阈值 + o 光不偏折;最适合130–300 nm 深紫外与高功率、需要一束直通、一束偏出的偏振分束场景。
^*fD  
一、基本原理结构 %R?7u'=~  
MgF是正单轴晶体(n > n),双折射中等(Δn≈0.012@532 nm),透光极宽:110–8000 nm。 rGNa[1{kRs  
Rochon 结构: ' 8)kFR^9  
· 两块直角棱镜,光轴互相垂直;第一块光轴⊥入射面,第二块光轴∥入射面。 AcuZ? LYzK  
· 自然光正入射 → 第一棱镜内 o 光、e 光同方向、不同折射率 → 进入第二棱镜后偏振角色互换: F&!vtlV)  
o o 光(s 偏振):折射率不变,直线透射、不偏折(Rochon 核心特点)。 4#>Z.sf  
o e 光(p 偏振):折射率突变,发生偏折,输出与 o 光成固定夹角。
eef&ZL6g  
=_BHpgL  
e bp t/q[  
h%F.h![*  
$i+@vbU6  
M *w{PjU  
Qqg.z-G%.  
~.3v\Q  
a6 vej  
d`rZgY  
U)f('zD  
=| T^)J  
Wollaston 区别:Wollaston 两束都偏折;Rochon 仅 e 光偏折,o 光沿原轴。 |HT7m5tu4  
二、MgF Rochon 设计核心参数 0fX` >-X  
{E%c%zzQ  
J/P[9m30[  
1)波段(最优先) BAXu\a-C_  
· MgF130–7000 nm(深紫外~中红外),193/248/266/355 nm表现最优。 2F*>&n&Db7  
· 对比:α-BBO(190–3500 nm)、石英(200–2300 nm)、YVO500–4000 nm)。 '|=Pw  
2)分离角(由顶角 θ 与波长决定) Ojz'p5d`>  
· 公式(正晶体):α ≈ 2·arcsin[(nₑ−n)·sinθ]。 \azMF}mb  
· MgF典型分离角: ?xv."I%  
o 1° @ 980 nm(标准)。 h(yFr/  
o 1.35° @ 532 nm。 \{ | GK  
o 4.6–5.4° @ 140–200 nm(深紫外更大)。 # &)H&H}  
· 特点:波长越短,分离角越大;顶角越大,分离角越大(但加工 / 镀膜难度上升)。 .n8O 3V  
3)消光比(偏振纯度) QWa@?BO2p  
· 标准:10:1(<5×10⁻⁵),高端可达2×10:1(<5×10⁻⁶)。 ?&9=f\/P  
· 影响因素:晶体纯度、光胶 / 胶合质量、面形精度、镀膜。 tf7HhOCYX  
4)通光孔径(CA) >6yQuB  
· 标准:φ6/8/10/15/20 mm;孔径越大,长度越长、价格越高。 y'`7zJ  
· 设计原则:孔径≥光束直径 ×1.2~1.5,避免边缘效应。 RiAg:  
5)损伤阈值(高功率关键) <QvVPE}z   
· MgF10 J/cm² @1064   nm, 20 ns;>5 J/cm² @355 nm。 wbF`wi?  
· 远高于石英(~2 J/cm²)、接近 α-BBO(~5 J/cm²),深紫外高功率首选。 I)1ih  
6)面形与表面质量 6bUP]^d  
· 面形:λ/4 @633 nm(高端 λ/10)。 Kkovp^G  
· 表面质量:20-10(S/D),深紫外用10-5。 9d|8c > I  
7)连接方式:光胶 vs 胶合 eE'>kP}  
· 光胶(Optical Contact):无胶层,深紫外 / 高功率唯一选择;损伤阈值高、无荧光、热稳好。 zAM9%W2v_  
· 胶合(Cemented):成本低、易量产;仅用于 > 400 nm、低功率,胶层在深紫外会吸收 / 老化。 L&s~j/ pR  
三、选型决策树(按应用场景) ds+K7B$  
1)深紫外检测(193/248/266 nm)→ 必选 MgF Rochon `XE>Td>Bs  
· 理由:α-BBO 在 < 200 nm 不透光;石英双折射太小、分离角不足。 OEl;R7aOB&  
· 参数推荐: M2ex 3m  
o 分离角:1.5–2° @266 nm。 >b"@{MZ@t  
o 消光比:≥10:1。 HdtGyh6X0  
o 连接:光胶。 4|&/# Cz^Y  
o 镀膜:深紫外 AR(190–300 nm)。 \^,Jh|T  
2)高功率激光(>1 W,纳秒 / 皮秒)→ MgF Rochon ($`IHKF1.l  
· 理由:损伤阈值 10 J/cm²,优于石英、YVO r=3`Eb"t  
· 推荐:光胶 + 高损伤 AR 镀膜。 p@~Y[a =  
3)需要一束直通、一束偏出 → Rochon(MgF/α-BBO) \EU3i;BNT%  
· 理由:o 光不偏折,光路简单、易对准。 *LhwIY  
4)可见光–近红外(400–1700 nm)、低功率 → 可选石英 Rochon(成本低) Q8Ek}O\MC  
· 但偏振纯度 / 损伤阈值不如 MgF USEmD5q  
5)大分离角(>5°)→ α-BBO Rochon(Δn≈0.12,分离角可达 8–10°) Z*w({k7]  
· **<190 nm 不可用、价格高 **。
5'f_~>1Wt  
参数
_+P*XY5  
MgF Rochon
$/ "+t.ir3  
α-BBO Rochon
0vLx={i  
石英 Rochon
IW i0? V  
波段
$:5h5Y#z  
130–7000 nm
KB~1]cYMp  
190–3500 nm
lwt,w<E$  
200–2300 nm
G3|23G.~)(  
消光比
 !{V`N|0  
102×10:1
ESoqmCJjb:  
2×10:1
OQ2G2>p  
10³–10:1
s1]Pv/a=y  
分离角 @532 nm
\mu';[gLd  
~1.35°
-SD:G]un  
~8°
6 [XaIco=C  
~0.5°
i| cA)  
损伤阈值
gmu.8  
10 J/cm²@1064   nm
[wSoZBl  
5 J/cm²@355 nm
4J,6cOuW4  
2 J/cm²@1064   nm
m`zd0IRTP  
深紫外适配
}` `oojz  
最优(193/248 nm)
GB `n  
一般(>200 nm)
jN{k }  
差(分离角太小)
\I i# R  
价格
"Vc|D (g  
}mp`!7?>O  
jS3@Z?x?*  
Bz ,D4 E$  
四、MgF vs α-BBO vs 石英(选型对比表) pvt/{  
@.cord`  
五、标准型号与参数(福州呈欣光电可量产提供 H4v%$R;K  
· 呈欣光电提供的型号 as 3uz  
RCP50系列φ6 ~50mm,130–4000 nm,1.35°@532 nm,消光比 < 5×10⁻⁴ .Sw4{m[g  
六、设计与采购注意事项 6k,@+ @]t.  
1. 波长定分离角:短波长(266 nm)选 1.5–2°;长波长(1064 nm)选 1° 即可。 EX<1hAw  
2. 深紫外必须光胶:胶合在 < 300 nm 会吸收、发热、脱胶。  A|IPQ=  
3. 镀膜匹配波段:深紫外用 190–300 nm AR;可见光用 400–700 nm AR;避免胶层反射。 myXGMN$i  
4. 孔径预留余量:光束直径 ×1.2~1.5,防止边缘衍射 0j;|IU\  
5. 消光比按需选:一般检测 10:1;精密偏振测量(如椭偏仪)≥2×10:1。 Brg0:5H   
七、总结 < :eKXH2  
· 深紫外(193–300 nm)+ 高功率 + 一束直通 → MgF Rochon(光胶 + 深紫外 AR)。 Jp)PKS ![  
· 可见光–近红外、低功率、低成本 → 石英 Rochon。 .Z QXY%g  
· 大分离角(>5°)、>200 nm → α-BBO Rochon。 coaJDg+  
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