[发明专利]一种能够同时检测两个双折射器件光轴方向的装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于偏振光学检测领域，特别是一种能够同时检测两个双折射器件光轴方向的装置及方法。

背景技术

利用双折射材料制成的双折射器件，例如波片或相位延迟器(或相位补偿器)是光学实验和光学仪器中广泛使用的基础光学元件。从原理上说,任何具有双折射效应的材料都可以用来做成双折射器件，例如普遍采用的由石英、方解石、氟化镁或云母等双折射晶体制成的晶体相位延迟器、液晶相位延迟器，以及外磁场作用下的磁性液体、W片等等。

但不论使用何种材料，为了测量和使用的方便，双折射器件的光轴(或等效光轴)通常均平行于器件表面，入射光均垂直于双折射器件的光轴(或等效光轴)入射。而在制作和使用双折射器件的过程中，经常需要准确测量器件的光轴方向。

测量双折射器件光轴方向的方法有光外差法、标准片补偿法、椭偏法等，但上述方法的测量过程通常只能测量一个双折射器件的光轴方向，而且测量过程大多依赖于标准片的特性；价格高且操作较为复杂。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种能够同时检测两个双折射器件光轴方向的装置及方法，它属于非接触测量，使用方便高效，可用于实际生产及研究工作中进行未知双折射器件的光轴方向的直接定标，并且测量结果不受光源和探测器光谱特性的影响。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种能够同时检测两个双折射器件光轴方向的装置，包括:

光源和计算机，所述光源发射的平行光依次穿过共传输轴放置的起偏器、第一待测双折射器件、第二待测双折射器件和检偏器后，被光电探测器接收；光电探测器将接收到的信号后，将信号传输给计算机，计算机对接收到的信号进行分析处理后，控制第一电机和第二电机的旋转状态，所述第一电机带动第一转盘转动，所述第二电机带动第二转盘转动，所述第一待测双折射器件安装在第一转盘上，所述第二待测双折射器件安装在第二转盘上。

所述光源为自然光光源。

所述第一待测双折射器件是指：由晶体材料、聚合物材料、液晶、外磁场作用下的磁性液体等制作的单个或复合的相位延迟器等一切具备相位延迟功能的光学器件，如波片、液晶相位延迟器等。

所述第一转盘的中间部分为第一中空结构，所述第一中空结构内设有固定第一待测双折射器件的定位装置，所述第一待测双折射器件通过定位装置安装在第一转盘的第一中空结构上。

所述第一中空结构的外围设有多个定位孔，所述第一待测双折射器件通过多个定位孔固定在第一转盘上。

所述第二转盘的中间部分为第二中空结构，所述第二中空结构内设有固定第二待测双折射器件的定位装置，所述第二待测双折射器件通过定位装置安装在第二转盘的第二中空结构上。

所述第二中空结构的外围设有多个定位孔，所述第二待测双折射器件通过多个定位孔固定在第二转盘上。

一种能够同时检测两个双折射器件光轴方向的方法，包括如下步骤：

步骤(1)：开启光源，出射的准直光束依次通过共传输轴放置的起偏器和检偏器后，被光电探测器接收，调节起偏器和检偏器的偏振方向相互平行，计算机采集此时光电流值I₀；

步骤(2)：将第一待测双折射器件放入第一转盘，转动第一转盘找到光电流最大的位置并在第一待测双折射器件上标记出起偏器偏振方向的平行方向，采集此时光电流值I₀₁，然后取下第一待测双折射器件；

步骤(3)：将第二待测双折射器件放入第二转盘，转动第二转盘找到光电流最大的位置并在第二待测双折射器件上标记出起偏器偏振方向的平行方向，计算机采集此时光电流值I₀₂；

步骤(4)：重新将第一待测双折射器件放入第一转盘；转动第一转盘，使第一待测双折射器件和第二待测双折射器件的标记方向相互平行，计算机采集此时光电流值I₁；

步骤(5)：旋转第二转盘，将第二待测双折射器件的标记方向转过π角度，计算机采集此时的光电流值I₂；

步骤(6)：根据上述步骤采集的光电流值I₀、I₀₁、I₀₂、I₁、I₂，分析比较后，标记第一待测双折射器件和第二待测双折射器件的光轴方向，检测结束。