偏振分束器是一款产生两束正交偏振光束并将其实现分开传播的重要光学元件，在激光、液晶显示、光通信、光存储以及偏振成像等领域中起着重要作用。不同类型的偏振分束器应用的领域或场景不同，那么我们应该怎么从众多类型中选择合适的偏振分束器呢？下面我们将对常用的偏振分束器一一说明。

偏振分束立方体

由菲涅尔公式可知，当入射和折射角相加为90°时，即满足以布儒斯特角入射，此时反射光中没有 p 分量，只有垂直于入射面振动的s波，此时s偏振光被反射，透射光是偏振度很高的部分偏振光（主要为p光）。根据这一性质，可采用大折射率介质来提高反射光的反射比，以此获得反射s偏振光，透射p偏振光，从而分离 s 偏振光和p偏振光。

偏振分束立方体由一对精密直角玻璃棱镜组成，在一个直角棱镜的斜面上镀有分束膜，具有分光作用。入射光垂直于棱镜表面、以45°角人射到分束膜上，经分束膜的反射和折射，入射光被分成两束正交的线性偏振光，即p偏振光和s偏振光，p偏振光透射，s偏振光被反射，二者垂直于棱镜表面以分开90°方向出射，具有高消光比、高反射、透射率等优点。

偏振分束立方体通常将两个直角棱镜的分界面通过无环氧树脂的光学接触键合方法（光胶）粘合在一起，而非普通胶合，以此最大程度地减少吸收和散射损耗，提高激光损伤阈值。立方体每个表面都经过抛光，平整度高，极大减少波前畸变，并且镀有V型介质膜，减少光束在立方体表面的反射。

偏振平板分束镜

偏振平板分束镜同样可实现对s偏振光和p偏振光的分离或合并，但是其原理不同于偏振分束立方，通过干涉效应实现对p光的高透射率。入射光从空气介质中以45°入射到分束膜上时，分束膜可对s偏振提供高反射率，对p偏振光提供高透射率，实现对s偏振光和p偏振光的分离或合并。偏振平板分束镜通常以紫外熔融石英为基底，通过离子束溅射在基底前表面镀有针对工作波长的窄带分束膜，消光比高、透射率高和损伤阈值高。偏振平板分束镜有圆形和矩形等设计。

晶体偏振分束棱镜

格兰激光晶体偏振棱镜

格兰激光晶体偏振棱镜是将一块高级双折射晶体(方解石或α-BBO晶体)加工成直角长方体，再切成两个楔块，然后把楔块斜面相对、背靠背采用空气隙结构粘合组成的双折射偏光元件。当光线水平入射到棱镜的入射面时，由于晶体的双折射效应，透射光就分成o光和e光。o光在前块晶体与空气的界面发生全反射，不能透过棱镜，从前块晶体侧面出射；而e光在该界面上是从光疏介质射到光密介质，不会发生全反射，可以从棱镜的另一端出射。两个晶体楔块具有相同的光轴方向，出射光与入射光在一直线上，发生全反射的o光从一个侧面出射，而通过偏振器的透射光是高度线偏振的e光。由于内部表面的入射角设计为布儒斯特偏振角，减小了在空气隙处的反射损失，这款晶体偏振棱镜在200-3000 nm波长区间都有很高的消光比和损伤阈值。

格兰汤普逊偏振棱镜

格兰汤普逊偏振棱镜与格兰激光晶体偏振棱镜结构、原理相似，由两块双折射晶体楔块沿着斜面胶合而成，其光轴互相平行。光从端面垂直入射，由于胶合剂的折射率与e光折射率相近而小于o光折射率，所以o光在胶面上全反射，而e光能透过，通过偏振器的透射光是高度线偏振的e光。但因有界面胶存在，最大光强度受胶合界面限制，不能承受较大功率。

沃拉斯顿晶体偏振棱镜

沃斯拉顿晶体偏振棱镜由两个双折射直角棱镜在斜面粘合而成。两个棱镜的光轴相互垂直，且垂直于传输光束。自然光垂直入射到棱镜端面时，o光和e光以不同速度沿同一方向传播。当它们先后进入第二棱镜以后，由于第二棱镜的光轴垂直于第一棱镜的光轴，所以第一棱镜中的o光对第二棱镜来说就变为e光，而e光就变为o光。由于使用的双折射晶体是负晶体（），所以在第二棱镜中的 e 光远离两棱镜交界面的法线传播，在第二棱镜中的o光靠近两棱镜交界面的法线传播。两束光在第二棱镜出射时再偏折一次，这样，由沃拉斯顿棱镜射出的是两束按一定角度分开的线偏振光，它们的振动方向互相垂直。

沃拉斯顿晶体偏振棱镜射出到空气等介质中的是两束按一定角度分开的偏振光，呈正交线性偏振状态，并具有相同的亮度、大角度偏移和高损伤阈值性能。注意：一般有方解石或α-BBO两种基底材料制成的沃拉斯顿晶体偏振棱镜。方解石棱镜由两个直角棱镜使用化学胶合剂粘合而成；α-BBO棱镜由两个直角棱镜通过光学接触组合而成，具有更高的损伤阈值，可用于高功率场景，但是分开的两束光的夹角较小。另外，沃斯拉顿晶体偏振棱镜也允许入射光从左、右两侧任何一个直角面入射，效果不变。但如果入射光是非单色光，出射的两束线偏振光会有轻微的色散现象。

洛匈偏振棱镜

洛匈棱镜与沃拉斯顿棱镜类似，只是它的第一块棱镜的光轴是左右指向，则垂直入射的光是沿光轴传播，不发生双折射，它可以使o光无偏折地出射，e光会有一定角度的偏离，这个角度取决于光的波长和棱镜的材料。

需要注意的是洛匈偏振棱镜只允许入射光从一侧入射，并且使o光无偏折、无色散地出射。洛匈偏振棱镜抗光损伤阈值低，无法应用于高功率环境中；且不能反向使用，否则会产生锥光干涉现象，影响偏振度。

了解以上多种偏振分束器后，应该怎么选择合适的产品呢？下表总结了上述多种偏振分束镜的应用场景。

芯锶光电提供以上多种偏振分束镜，例如：高功率激光线偏振分束立方体、激光线偏振分束立方体、宽带偏振分束立方体、偏振平板分束镜、沃拉斯顿晶体偏振棱镜、格兰激光晶体偏振棱镜等，如有订购或定制需求，请联系技术支持。