[发明专利]基于透射点衍射式共路数字全息的偏振态参量测量装置与方法

权利要求书

1.一种基于透射点衍射式共路数字全息的偏振态参量测量装置，包括波长为λ的光源(1)、45°线偏振调制系统(2)、准直扩束系统(3)，其特征是：该装置还包括第一透镜(5)、第一非偏振分光棱镜(6)、孔阵列(7)、第二透镜(8)、第二非偏振分光棱镜(9)、第一平面反射镜(10)、第二平面反射镜(11)、第三透镜(12)、偏振分光棱镜(13)、图像传感器(14)和计算机(15)；光源(1)发射的光束经过45°线偏振调制系统(2)调制，形成一束线偏振光束，经过准直扩束系统(3)准直扩束后，依次经过待测物体(4)、第一透镜(5)、第一非偏振分光棱镜(6)、孔阵列(7)、第二透镜(8)、第二非偏振分光棱镜(9)后形成两束光，分别照射第一平面反射镜(10)和第二平面反射镜(11)上并被反射至第二非偏振分光棱镜(9)，经第二非偏振分光棱镜(9)汇合后再依次经过第二透镜(8)、孔阵列(7)和第一非偏振分光棱镜(6)后，经第一非偏振分光棱镜(6)反射后，再经过第三透镜(12)和偏振分光棱镜(13)由图像传感器(14)的光接收面接收，图像传感器(14)的图像信号输出端连接计算机(15)；所述的待测物体(4)位于第一透镜(5)的前焦面上；第一透镜(5)、第二透镜(8)和第三透镜(12)构成共轭4f系统；孔阵列(7)位于共轭4f系统的频谱平面上，孔阵列(7)上含有分离的大孔A和针孔B，且大孔A中心位于光轴上，针孔B大小与波长λ在频谱平面产生的艾里斑直径大小d一致，其中d<1.22λf₂/D、f₂为第二透镜(8)的焦距、D为第二透镜(8)的通光孔径；第一平面反射镜(10)和第二平面反射镜(11)位于第二透镜(8)的共轭后焦平面上，第一平面反射镜(10)在第二非偏振分光棱镜(9)的出射光路上，第二平面反射镜(11)在第二非偏振分光棱镜(9)的反射光路上；偏振分光棱镜(13)按分光面与光轴方向平行放置；图像传感器(14)位于第三透镜(12)的后焦平面上。

2.根据权利要求1所述的一种基于透射点衍射式共路数字全息的偏振态参量测量装置，其特征在于：所述的第一平面反射镜(10)与光轴垂直放置且第二平面反射镜(11)与光轴成θ角倾斜放置，且所述的θ角不包括90°；或者第一平面反射镜(10)与光轴成θ角倾斜放置且第二平面反射镜(11)与光轴垂直放置，且所述的θ角不包括90°。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于透射点衍射式共路数字全息的偏振态参量测量装置，其特征在于：所述的孔阵列(7)上的针孔B同经与光轴成θ角倾斜放置的第一平面反射镜(10)或第二平面反射镜(11)反射后并被第二透镜(8)聚焦的光斑匹配。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于透射点衍射式共路数字全息的偏振态参量测量装置，其特征在于：将所述的偏振分光棱镜(13)按分光面与光轴方向成45°进行放置，并在第二偏振分光棱镜(13)的透射方向和反射方向分别放置第一图像传感器(141)和第二图像传感器(142)。