[发明专利]偏振检测装置中器件误差的测量方法

权利要求书

1.一种偏振检测装置中器件误差的测量方法，所述的偏振检测装置的构成包括沿装置系统光轴依次设置的相位延迟器件、检偏器和光电探测器，该光电探测器的输出接信号处理系统，其特征在于：

所述的入射光束的斯托克斯参数是已知的；

第一次测量时的初始状态为所述的相位延迟器件的快轴角度为θ₁、所述的检偏器的透光轴角度为α₁，进行第一次测量；

第二次测量时的初始状态是在第一次测量初始状态的基础上，再沿同一方向旋转所述的相位延迟器件和所述的检偏器的角度，使相位延迟器件的快轴角度为θ₁+β，所述的透射轴角度为α₁+2β，进行第二次测量；

所述的信号处理系统对测量数据进行处理，经计算后得到器件误差。

2.根据权利要求1所述的偏振检测装置中器件误差的测量方法，其特征在于具体测量步骤如下：

①设置第一次测量的初始状态：设系统光轴为迪卡儿坐标的z轴，z轴的正向为光束前进方向，与z轴垂直的平面为xy平面，在xy平面内先选定任一x轴方向，并定义x轴正方向与入射的线偏振光的偏振方向之间的角度为偏振方位角x轴正方向与相位延迟器件快轴之间的角度为快轴角度θ，x轴正方向与检偏器透光轴之间的角度为透光轴角度α，以所述的相位延迟器件和检偏器的设计参数为基准，调整所述的相位延迟器件的快轴角度为θ₁、所述的检偏器的透光轴角度为α₁，并设定此状态为第一次测量的初始状态；

②第一次测量：利用驱动器驱动所述的相位延迟器件旋转，所述的光电探测器探测光信号并输出电信号，所述的电信号经所述的信号处理系统数据处理后，得到入射光束的斯托克斯参数(s_e10，s_e11，s_e12，s_e13)，利用下列公式计算出相应的偏振度V_e1和偏振方位角

偏振度V_e1为：

Ve1=se112+se122+se132se102,]]>

偏振方位角

偏振方位角误差偏振度误差为ΔV₁＝V_e1-V＝m₁，其中Δθ₁为所述的相位延迟器件的快轴角度误差，Δα₁为检偏器的透射轴角度误差，V为入射光束的偏振度，为入射光束的偏振方位角；

③设置第二次测量的初始状态：先恢复所述的相位延迟器件和检偏器至第一次测量时的初始状态，再沿同一方向将所述的相位延迟器件旋转β角，将所述的检偏器旋转2β角，其中β＜5°；

④第二次测量：所述的驱动器驱动所述的相位延迟器件旋转，所述的光电探测器探测光信号并输出电信号，所述的电信号经所述的信号处理系统对所述的电信号进行数据处理，数据处理时仍以第一次测量时的快轴角度θ₁和透光轴角度α₁为初始角度，显然，第二测量时，所述的快轴角度的误差为Δθ₂＝Δθ₁+β，所述的透射轴角度的误差为Δα₂＝Δα₁+2β，而相位延迟量误差Δδ和消光系数p保持不变，数据处理后得到入射光束的斯托克斯参数，计算出相应的偏振度V_e2和偏振方位角则偏振方位角误差偏振度误差为ΔV₂＝V_e2-V＝m₂；

⑤获取理论数据：透光轴角度误差与快轴角度误差满足Δα-2Δθ＝q，通过仿真得到斯托克斯参数已知的线偏振光的偏振度误差ΔV随快轴角度误差Δθ和相位延迟量误差Δδ变化的理论数据，得到一个理论曲面ΔV＝f(Δθ，Δδ)；

⑥确定误差：在所述的理论曲面中，偏振度误差ΔV＝m₁所对应的坐标为(Δθ_1i，Δδ_1i)，偏振度误差ΔV＝m₂对应的坐标为(Δθ_2i，Δδ_2i)，其中i＝1，2，3，……，根据两次测量时快轴角度误差Δθ₂＝Δθ₁+β的关系，在坐标(Δθ_1i，Δδ_1i)和(Δθ_2i，Δδ_2i)中找到满足Δθ_2c＝Δθ_1c+β、且Δδ_2c＝Δδ_1c的坐标(Δθ_1c，Δδ_1c)，则快轴角度误差Δθ＝θ_1c、相位延迟量误差Δδ＝δ_1c，再根据Δα＝2Δθ+q求透射轴角度误差Δα＝2Δθ_1c+q。