[实用新型]一种线偏振光偏振矢量方位的测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种线偏振光偏振矢量方位的测量装置。 

背景技术

线偏振光的偏振矢量方位永远保持不变，此特点使其广泛应用于精密测试计量领域。而线偏振光偏振矢量方位的测量精度直接影响了精密测试或计量的最终精度。 

如图1所示，目前常用的线偏振光偏振矢量方位的测量方法：入射光I0为一线偏振光，垂直入射于偏振器件P，用光电探测器D接收通过P的光能量。若以入射光束I0为轴旋转偏振器件P，在P旋转360°的过程中，当入射线偏振光的矢量方位与偏振器件的透光轴平行时，D接收到的光强为极大，两者垂直时D接收到的光强为最小。最终由偏振器件的旋转角度可确定待测线偏振光的矢量方位，但此方法的精度仅为1°。可通过“遮影”等方法获得较高的精度，但测量系统复杂，精度最高也只能到0.1°左右。 

上述测量方法复杂，检测精度低，无法满足精密测量或计量的使用要求。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种线偏振光偏振矢量方位的测量装置，简单易于实现，测量精度高，解决了背景技术中存在的主要问题。 

本实用新型的技术方案如下： 

一种线偏振光偏振矢量方位的检测方法，该方法包括以下步骤： 

1)设置偏振器件、光电探测器和自准直经纬仪，其中，光电探测器设置于偏振器件的透光轴上，自准直经纬仪用于对偏振器件的侧面自准测量； 

所述的偏振器件是按照格兰泰勒偏振器的原理由三块材料参数完全相同的方解石晶体制成的一体件，其中，位于中间的方解石晶体记为A，位于两侧的方解石晶体分别记为B、C；则A具有上、下通光面，B、C均为楔形且B具有下通光面、C具有上通光面；B、C分别与A形成的斜向胶合面相互平行； 

2)使一束线偏振光依次通过偏振器件的A、B部分，输出至光电探测器， 根据光电探测器得到的信号判断偏振器件是否相对线偏振光处于消光位置；假设偏振器件的透光轴方向为竖直方向，则水平转动偏振器件，使偏振器件相对线偏振光处于消光位置，即偏振器件的透光轴与入射线偏振光偏振矢量方向垂直；采用自准直经纬仪对偏振器件A部分的侧面自准测量，得到方位角θ1； 

3)保持自准直经纬仪方位不变，将偏振器件自身翻转180°，使此时的入射线偏振光依次穿过偏振器件的A、C部分； 

再次水平转动偏振器件，使偏振器件相对线偏振光处于消光位置；并由所述自准直经纬仪对偏振器件A部分的侧面自准测量，得到方位角θ2； 

4)按照 计算得到线偏振光偏振矢量的方位角 

上述偏振器件的水平转动可以由一维转台实现，转台转轴与水平面垂直。 

在上述步骤2)和步骤3)中，具体可以通过设置一个与偏振器件固连的基准反射面，实现自准直经纬仪对偏振器件A部分的侧面自准测量。 

上述偏振器件的消光比最好不大于10^-5；一维转台的角度分辨率不大于0.2″。 

一种实现上述检测方法的测量装置，包括偏振器件、基准棱镜、自准直经纬仪、带动偏振器件水平转动的一维转台和沿透光轴依次设置于偏振器件出射光路上的聚光镜和光电探测器，采用电控系统指示偏振器件是否转动到消光位置；其中，自准直经纬仪用于对偏振器件的侧面自准测量；所述基准棱镜与偏振器件通过镜框固连使得偏振器件与基准棱镜翻转后定位可靠，从而实现测量基准棱镜的方位以代替测量偏振器件的侧面方位； 

所述的偏振器件是由三块材料参数完全相同的方解石晶体胶合而成的一体件，其中，位于中间的方解石晶体记为A，位于两侧的方解石晶体分别记为B、C；则A具有上、下通光面，B、C均为楔形且B具有下通光面、C具有上通光面；B、C分别与A形成的斜向胶合面相互平行。 

上述偏振器件的消光比最好不大于10^-5；一维转台的角度分辨率不大于0.2″。 

上述偏振器件与基准棱镜具体可以通过紧固螺钉装配于同一镜框中。 

上述偏振器件的所有通光面的外表面均可以镀有减反射膜，使得反射率不高于0.7％。 

本实用新型中设计的线偏振光偏振矢量方位测量装置，由于采用了三块相同参数的方解石晶体胶合而成的偏振器件，配以高精度转台及电控处理系统，其检测精度可以控制在10″以内；同时具有原理简单、操作方便等优点；另外，增加了基准棱镜5、聚光镜2，增强了工程化应用的能力。 

附图说明

图1为传统的线偏振光偏振矢量方位测量方法示意图。

图2为本实用新型的检测装置的结构示意图。