[发明专利]一种利用起偏分束棱镜测量偏振度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学测量领域。

背景技术

偏振度(DOP)是描述光束偏振情况的一个物理量，是光源特性的一个重要参数，偏振度与光器件的特性测量、光传感系统的灵敏度、光通信系统的光信号质量直接相关。光的偏振度定义为偏振光占总光强的比例，其中，P_p是指光束中偏振成分的功率，P_u是指光束中非偏振成分的功率，DOP表征了一束光中偏振成分的多少。

测量偏振度的方法目前有以下几种：

1.偏振度的斯托克斯参量测试方法

其装置结构如图1所示，光源是偏振度为100％的偏振光，为了测试光通过待测器件后的斯托克斯参量，需要分别插入三块起偏器，当插入0°起偏器时，测得功率为P₀；当插入45°起偏器时，测得功率为P₄₅；当插入左旋圆偏光起偏时，测得功率为P_cl；没有插入起偏器时测试的功率为P_total。

由斯托克斯参量的定义得到S₀＝P_total，假设偏振光光强为P_tp，非偏振光光强为P_un，非偏振光透过起偏器后的光强为P_min＝0.5P_un，偏振光光强可分解为两个正交偏振态光强之和。因此可以得到斯托克斯参量为：

S₀＝P_total

S₁＝2P₀-P_total

S₂＝2P₄₅-P_total

S₃＝2P_cl-P_total

用斯托克斯参量表示偏振度的公式是：

DOP=S21+S22+S32S02]]>

2.偏振度的全偏振态消光比测试法

其装置结构如图2所示，通过偏振控制器改变输出光的偏振态，测试在所有偏振态中的最大输出光强P_max，最小输出光强P_min。

假设偏振光光强为P_tp，非偏振光光强为P_un，偏振光部分通过偏振控制器的作用，通过检偏器后的最大光强为P_tp，最小为0，非偏振光通过检偏器后光强为0.5P_un。因此最大输出光P_max＝0.5P_un+P_tp，最小输出光强P_min＝0.5P_un。由偏振度(DOP)的定义，即完全偏振光部分强度与总强度之比。所以可得到：