文 献 综 述
摘要：偏光棱镜是光信息处理、激光调制和测量中非常重要的无源器件。它们主要分为两大类：胶合型和空气隙型。这里我们重点讨论空气隙间隔型格兰棱镜。线偏振光正入射的情况下，空气隙间隔型格兰棱镜如格兰bull;付科棱镜的透射光强随旋转角出现周期性增强的扰动。空气隙间隔型格兰棱镜的振动会引起入射角在棱镜的结构角附近作微小变化，从而导致透射光强的扰动。同时，温度的变化对扰动大小也有影响。
关键词：偏振棱镜；格兰bull;付科棱镜；格兰bull;泰勒棱镜；透射强度；干涉；扰动
Abstract: Polarizing prisms are very important passive devices in optical information processing, laser modulations and laser measurements, etc. There are two types of prisms: glue-together prism and air-spaced prism. We emphasize on the latter one here. The variation of the transmitted intensity of air-spaced Glan-type prism with the rotation angle increases cyclicity, in the case of linearly polarized light incident directly. The vibration of air-spaced Glan-type prism will attach the incident angle an tiny variety around the structure angle, which brings in the disturbance of transmitted intensity. At the same time, the change of temperature can engender an effect on the disturbance.
Keywords: polarizing prisms; Glanbull;Foucault prisms; Glanbull;Taylor prisms; transmitted intensity; disturbance; interference
偏光棱镜是光信息处理、激光调制和测量中非常重要的无源器件[1-4]。目前常采用的偏光棱镜按组合形势，主要有两大类：胶合型和空气隙型[3]。前者有较高的透射比和良好的偏光性能，但抗光损伤阈值较低，不适于在大功率激光中应用，后者虽具有很高的抗光损伤阈值，但空气隙的存在使其反射损失较大，并产生多次反射和干涉现象，应用亦受到一定限制[5]。格兰型是应用最为广泛的偏光棱镜，主要有4种设计形式：格兰bull;汤普逊棱镜和与之相对应的空气隙型——格兰bull;付科棱镜：李普奇棱镜和与之相对应的空气隙型——格兰bull;泰勒棱镜。就棱镜透射比而言，格兰bull;汤普逊棱镜和李普奇棱镜几乎相同，但他们的空气隙型格兰bull;付科棱镜的透射比却比格兰bull;泰勒棱镜低得多[6]。
这种类型棱镜是使自然光入射时晶体中其中的一束偏振光在偏振棱镜内发生全反射，而只出射一束线偏振光。格兰bull;汤普逊棱镜由两块方解石直角棱镜沿斜面相对胶合而成。当平行光垂直于棱镜端面入射时，o光和e光均不发生偏折，但它们在斜面上的入射角就等于棱镜斜面与直角面的夹角。制作时应使胶合剂的折射率大于并接近非常光的折射率但小于寻常光折射率，并选取角大于o光在胶合面上的临界角。这样，o光在胶合面上将发生全反射，并被棱镜直角面上涂层吸收；而e光，由于折射率几乎不变而无偏折地从棱镜射出。当入射光束不是平行光平行光非正入射偏振棱镜时，棱镜的全偏振角或孔径角受到限制[7,8]。当上偏振角大于某一值时，o光在胶合面上的入射角将会小于临界角，致使不发生全反射而部分地透过棱镜。当下偏角大于某一值时，由于e光折射率增大而与o光均发生全反射，结果没有光从棱镜射出。因此这种棱镜不宜用于高度会聚和发散的光束。对于给定的晶体，孔径角与使用波段、胶合剂折射率和棱镜底角有关。较大的孔径角需以增加棱镜材料为代价。
格兰bull;付科棱镜将格兰bull;汤普逊棱镜中的加拿大树胶用空气薄层代替，成为格兰bull;付科棱镜。这种棱镜适用于紫外波段，并能承受强光（～100W/）照射，避免了树胶强烈吸收紫光的缺点。但它的孔径角不大，透过率也不高[9]。当然，根据制造方式的不同，其光的透过率也有很大不同。透射光为垂直于入射面的振动分量，由于透射光强下降，从棱镜出射的光只有入射光的约0.56倍。若透射光为平行于入射面的振动分量，反射损失小，可以获得透过率在0.86左右。这也是目前使用较多的形式。
格兰bull;泰勒棱镜与格兰bull;付科棱镜的外型相同，晶体的光轴都在入射端面内，只是晶体光轴相差了。正是由于晶体光轴的这一变化引起了二者透射比的较大差异[10]。
空气隙间隔型格兰棱镜有两块冰州石直角棱镜组成。单色光正入射进入格兰型棱镜的前半部比分成e光和o光，但没有分开，当到达晶体－空气界面时，o光被全反射，e光透过[11]。e光在通过空气隙时将发生多次反射，其中经两次反射后的出射光束与直接透射光束相遇形成干涉。考虑到界面出的反射比，干涉后的透射光强对格兰bull;泰勒棱镜和格兰bull;付科棱镜分别为：
