格蘭湯普森偏振器由兩個(gè)α-BBO棱鏡粘合而成。 有兩種類型的格蘭湯普森。 一種是標(biāo)準(zhǔn)格式，另一種是長格式。 它們的長度與孔徑之比分別為2.5：1和3.0：1。 格蘭湯普森棱鏡的消光比往往比空偏光片高。 在紫外線光譜中，它們的傳輸受到雙折射材料以及膠層吸收的限制。 α-BBO偏振器可以在約190-900nm范圍內(nèi)使用。α-BBO Glan-Thompson Polarizer的設(shè)計(jì)和選型。

一、設(shè)計(jì)原理

1. 晶體基礎(chǔ)

α-BBO 為負(fù)單軸晶體，透光范圍190~3500nm，覆蓋深紫外、可見光、近紅外，雙折射大，偏振分離能力強(qiáng)。

2. 結(jié)構(gòu)構(gòu)成

由兩塊直角梯形 α-BBO 棱鏡斜面貼合組成，兩晶體光軸平行排布，光線垂直入射端面。

3. 工作機(jī)理

入射自然光分解為 o 光、e 光；o 光在斜面發(fā)生全內(nèi)反射被濾除，e 光直線透射輸出，得到高純度線偏振光。

相較于格蘭激光棱鏡，通光口徑更大、視場角更廣，結(jié)構(gòu)緊湊。

4. 關(guān)鍵判定條件

依托臨界角原理，設(shè)計(jì)斜面傾角大于 o 光臨界入射角，實(shí)現(xiàn)雜偏振有效攔截，保障出射偏振純度。

二、核心設(shè)計(jì)參數(shù)

· 適用波段：190~3500nm，適配 193/266/355nm 紫外激光，低于 190nm 無法使用

· 消光比：常規(guī)，精密級(jí)可達(dá)

· 損傷閾值：355nm 約，耐受中高功率紫外激光

· 視場角：典型 ±8°~±12°，廣角入射兼容性好

· 面形精度：常規(guī)，精密檢測選用

· 拼接工藝

光膠：無膠層，紫外、高功率場景優(yōu)選，無吸收老化

膠合：低成本，僅用于 400nm 以上低功率光路

· 通光孔徑：常用 Φ6/8/10/15/20mm，選型預(yù)留光束 1.2~1.5 倍余量

二、同類格蘭棱鏡對(duì)比

四、核心光學(xué)參數(shù)（福州呈欣光電有限公司）

  福州呈欣光電標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)：GMP60系列

· 波長范圍：190–3500 nm（覆蓋 532/1064/1310/1550/2000 nm）

· 消光比：<5×10??（典型 10??，200,000:1）

· 半視場角：＞15°

· e 光透過率 Tp：>95%（鍍膜后）

· 損傷閾值（脈沖）：>500 MW/cm2 @1064 nm, 20 ns

· 損傷閾值（CW）：>100 W/cm2 @1064 nm

· 波前畸變：<λ/4 @633 nm（Laser 級(jí)）

· 光束偏移：<3 arcmin

· 表面質(zhì)量：20/10 S-D

五、典型應(yīng)用場景

1. 深紫外激光系統(tǒng)

紫外打標(biāo)、刻蝕、倍頻光路，作為起偏、檢偏核心元件，規(guī)整光束偏振態(tài)。

2. 半導(dǎo)體光學(xué)檢測

晶圓缺陷檢測、掩模校驗(yàn)、薄膜橢偏測量，高消光比規(guī)避雜光干擾。

3. 精密光譜與干涉儀器

偏振光譜分析、激光干涉測量，保證檢測信號(hào)穩(wěn)定性與精度。

4. 科研光學(xué)實(shí)驗(yàn)

非線性光學(xué)、偏振調(diào)控實(shí)驗(yàn)，獲取高純線偏振光源。

5. 光學(xué)成像設(shè)備

偏振成像、形貌掃描，過濾無效偏振光，提升畫面對(duì)比度。

六、選型要點(diǎn)

1. 工作波長＜190nm，替換為 MgF?材質(zhì)棱鏡

2. 大光斑、大角度入射光路，優(yōu)先選格蘭湯普森結(jié)構(gòu)

3. 高功率紫外工況，必須采用光膠貼合工藝

4. 按需匹配波段增透膜，降低反射損耗

5. 窄光束超高功率場景，改用格蘭激光型更適配