一、定義

空氣隙零級(jí)波片由兩片石英裝在支架里面形成空氣隙，光軸正交。兩片石英的厚度差能夠產(chǎn)生零級(jí)相位延遲。零級(jí)波片對(duì)溫度和波長(zhǎng)不敏感。光膠零級(jí)波片由兩片石英光膠組成，光軸正交。兩片石英的厚度差能夠產(chǎn)生零級(jí)相位延遲。零級(jí)波片對(duì)溫度和波長(zhǎng)不敏感。膠合零級(jí)波片由兩片石英由紫外膠膠合組成，光軸正交。兩片石英的厚度差能夠產(chǎn)生零級(jí)相位延遲。零級(jí)波片對(duì)溫度和波長(zhǎng)不敏感。相位延遲恰好為1 倍目標(biāo)延遲，無(wú)額外整數(shù)倍相位疊加，分為單片真零級(jí)、膠合零級(jí)兩類，區(qū)別于多級(jí)波片。

二、基本原理

相位延遲公式：

設(shè)計(jì)厚度使延遲嚴(yán)格等于、，無(wú)高階周期疊加。

三、結(jié)構(gòu)分類

1. 單片真零級(jí)

超薄單晶切片，厚度僅滿足單次延遲，帶寬、溫穩(wěn)、角度容忍佳，加工難度大。

2. 膠合零級(jí)

兩片同材質(zhì)反向光軸貼合，總延遲抵消高階余量，等效零級(jí)性能，機(jī)械強(qiáng)度更高、易量產(chǎn)。

四、常用基材

α- 石英、氟化鎂、方解石、熔石英，適配紫外 — 近紅外波段。

五、設(shè)計(jì)核心要點(diǎn)

1. 精準(zhǔn)計(jì)算晶體厚度，嚴(yán)控厚度、光軸角度公差

2. 匹配波段設(shè)計(jì)寬譜增透膜，降低反射損耗

3. 消除膠合應(yīng)力，保證面形與偏振均勻性

六、核心性能特點(diǎn)

· 光譜帶寬寬，偏離中心波長(zhǎng)延遲衰減小

· 入射角、溫度變化影響小，穩(wěn)定性強(qiáng)

· 相位畸變低，偏振轉(zhuǎn)換精度高

· 對(duì)比多級(jí)波片：環(huán)境適應(yīng)性大幅提升

七、優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

高精度、寬光譜、角度 / 溫度容錯(cuò)性好、偏振保真度高

缺點(diǎn)

單片超薄件加工難，成本高于多級(jí)波片

八、典型應(yīng)用

1. 精密偏振測(cè)量、橢偏檢測(cè)、光學(xué)計(jì)量校準(zhǔn)

2. 飛秒超快激光、寬光譜脈沖偏振調(diào)控

3. 激光干涉、全息、精密成像光路

4. 野外、高低溫變工況光學(xué)系統(tǒng)

5. 科研實(shí)驗(yàn)、偏振傳感、量子光學(xué)光路

九、選型區(qū)分

· 固定單波長(zhǎng)、高功率：多級(jí)波片

· 寬波段、高精度、變溫變角度：零級(jí)波片

十、發(fā)展趨勢(shì)

大口徑零級(jí)加工、深紫外零級(jí)器件、高損傷閾值、小型膠合一體化設(shè)計(jì)