本发明属于激光及光学新器件技术领域。 能在宽波长范围工作的光束偏振面旋转器（以下简称旋偏器），是各种常用激光系统尤其是可以多波长工作的可调谐激光系统的重要器件。它能使激光束的偏振方向，按需要旋转任意角度。在激光拉曼光谱、偏振光谱、非线性光学、激光全息技术、光通信技术、激光光弹技术、光学信息处理、激光遥感技术以及许多激光计量和检测工作中，时常既要改变激光束的波长又要改变它的偏振方向。寻常的二分之一波片当然不能满足上述的要求。
国外已有的类似功能器件有两类：
一类是基于全反射相变原理的菱体系列。在国内已列入七五规划国家重点科技项目。由于这类器件的工作原理所限，满足一定消光比精度要求的带宽不可能很大;它的主要工作单元-镀膜的全反射界面工艺难度极高而且不易保护，所以抗光损伤值不可能很高;光束在器件的光学材料内穿行路径较长（典型值7厘米），因而对材料光学质量要求极严苛。例如要求应力双折射引起的相位改变＜0.5°/cm，这个值比目前国产最高等级光学玻璃K9的技术指标（6.5°/cm）小13倍，国产材料难以达到，因此不可能获得很高的消光比。更重要的是当较高脉冲功率的激光束穿过器件材料内部较长的光径时，因光吸收引起的热透镜效应将改变光束的性质。严重时会因内聚焦而烧毁器件。
另一类是基于法拉第效应的磁致旋光器。这类器件的本质局限在于要获得较大的旋光角需要很强的磁场装置和要求旋光材料有足够大地费尔德（Verdet）常数V。但迄今所有V值大的材料都伴有较强的光吸收。
随着高峰值功率激光应用的发展，以及染料激光器技术的进步，有强输出的激光器的调谐范围已延申到紫外和红外。在这种情况下菱体型器件的局限性变得越来越明显，而法拉第（Farady）旋光器则更难适应这种要求。而且这两种器件的价格十分昂贵，每件约2-4千美元。
本发明的目的是为解决上述矛盾，给出一种以不同于已有器件的新原理工作的超宽带可调谐旋偏器。它有更宽的调谐范围、极高的透过率和极高的抗光损伤阈值。能同时满足高消光比、高透过率、高抗光损伤阈值和宽调谐范围的要求。而且因为材料廉价、工艺简单，整个器件的成本将远远低于前述两类器件（成本约为进口单价的 1/7 - 1/10 ）。
本发明的内容及方案如下：
本器件是利用物质的自然旋光性，光学透明的具有对映体结构的物质，其旋光性也是镜象对称的。利用互为对映体的左旋和右旋水晶作为工作物质，各做成一块Z轴垂直表面的平板。它们的几何尺寸相同，但各自的沿通光方向的厚度可以通过下述的方法连续改变。将这样的两板叠和，形成一个左旋性和右旋性加和的组合板。在器件的调节过程中，保持组合板总厚度不变，而使左旋和右旋分板的厚度互逆地连续改变，此长彼消，实现互补调节。当线偏振光垂直穿过组合板时，振动面转过的角度与两分板的厚度差成正比。通过连续地调节两分板厚度差（可正可负），可以达到连续地调节器件的旋偏角的目的。
核心光学部件的材料和结构
本发明所选定的旋光介质为人工水晶互映体。它有较大的旋光系数（尤其在紫外），从0.25mm至2.5mm的很宽光谱范围内，都有优于熔石英和天然水晶的极好的透明度和优良的物理化学稳定性。
按照上述方案工作的光学部件其两块旋光板分别由左旋水晶和右旋水晶做成。水晶的Z轴与通光方向一致，垂直于板的通光表面。而每一个旋光板又被沿着主截面对角线方向剖开成一对光劈。并且可以沿对角线方向相对滑动（图1）。
两组“光劈对”叠合在一起。中间一对相邻的左旋光劈和右旋光劈光胶成一体，成为一个新的平行平板（图2A）;两外侧的左旋和右旋光劈通对安装也相对固定成一体，中间形成一个平行沟槽（图2B）。借助于下述的调节机构，这两部份可以逆向相对滑移（图2）。
这样，在光束路径上等价的旋光板的有效厚度可以实现由正到负的连续变化。针对器件所侧重的工作波段，适当设计光劈的形状和两部份组件的相对滑移距离，能使本器件的旋偏角的调节范围≥±90°。这样，通过本器件的线偏振光的振动面，或椭圆偏振光的主振动方向可以被定向于所要求的任意的新方向。并且能保持光束原有的光学质量。
在中常功率密度下应用时，与空气接触的四个光学表面镀有宽带增透膜（分波段镀制），而在高功率密度下使用的器件，全部光学表面浸没在工作波段无吸收的光学匹配液中（例如274硅油），这样可以使表面的反射和吸收损耗再降低一个数量级。
超宽带可调谐光束偏振面旋转器的调节机构。
对光学部件的两个单元（图2A和B）实现双向互逆滑移调节的机械结构是两个成镜象对称放置的磁力耦合式单滑轨系统（图3）。该单项技术已包括在先行申请的发明专利“光束横移器及其调节方法”（申请号87105005）之中。它不含有通常的高精度滑动配合的燕尾槽和机械压紧的消除间隙机构。每一套滑动机构的滑体是由单轨C和单珠滚动轴承D组成（图3）。固定在滑体上的NdFeB合金永磁体E在滑体平面的法线方向上产生对导轨F的非接触的磁场吸引力，代替寻常的机械接触的弹性压力，廉价铁磁材料做成的滑体、导轨F与磁体E构成准闭合磁路（磁体E与导轨F间隙小于0.5mm），保证磁耦合力足够强，使滑体和导轨形成消除间隙的小摩擦系数的滑动配合。这样简洁的结构和较低的成本，达到了通常需要很高代价才能获得的滑动配合水平。该技术也可以推广应用到其它的滑动调节场合。
在本器件中对光学单元A和B的调节采取双向互逆滑动的方案。相应的，器件旋偏角的变化方式是0°-±90°（图4）;而不采取机械结构上稍简单的单向相对滑动（器件旋偏角的变化的方式是0°-180°）。前者光劈尺寸比后者小一倍。因而器件的光吸收也小一倍。而且前者的器件总体积仅为后者的 1/4 。
对于线偏振光振动面放置角定位精度要求不太高的应用，仅一个器件其调谐范围便可跨越300nM-1500nM的宽广波段。由于水晶材料的旋光色散，这样的器件将配有一个器件上的位移刻度与旋偏角的对应关系随波长变化的短阵图表。
实施例：见图1、图2、图3和图4所示。
实施例器件的参数为：
工作波段 300nM-1500nM
透过率 95%
消光比 ＞1000∶1
抗光损伤阈值 400w/cm2（连续），
100Mw/cm2（脉冲）
说明书附图说明
图1 一对左（或右）旋水晶光劈组成的光学平板两光劈可沿方斜面方向相对滑移。O为通光方向，Z为水晶光轴方向。
图2 两个“光劈对”迭合成旋光器的光学件。内邻光劈构成部件A，外侧光劈构成部件B。
图3 旋偏器的调节机构。C单滑轨，D单珠滚动轴承，ENdFeB合金永磁体，F导轨。
图4 光学单元A和B的双向互逆滑动调节的结构图。