[发明专利]一种检测BGO晶体的残余双折射的装置和方法

权利要求书

1.一种检测BGO晶体的残余双折射的方法，基于一种检测BGO晶体的残余双折射的装置实现，其特征在于：所述的装置包括光源、起偏器、1/4波片、具有水平旋转和侧滚旋转功能的光学微调架、偏振分析仪和计算机，起偏器设于光源的输出端，将光源产生的光转换为线偏振光，然后送入1/4波片变为圆偏振光后，直接投射到偏振分析仪上，得到对应的偏振态送入计算机，并使圆偏振光经过置于光学微调架上的待测BGO晶体后再投射到偏振分析仪上，通过旋转光学微调架从而得到一个变化的偏振态轨迹，并送入计算机，由计算机根据接收的偏振态计算出待测BGO晶体的残余双折射；

所述的方法包括如下步骤：

步骤1，首先获取起偏器产生的圆偏振光直接注入偏振分析仪得到的偏振态；

步骤2，将待测BGO晶体置于微调架上，起偏器产生的圆偏振光经待测BGO晶体后注入偏振分析仪得到对应的偏振态，调节微调架，使得到的偏振态与步骤1的偏振态一致；

步骤3，调节微调架水平旋转和侧滚旋转，得到旋转角度与对应的偏振态，获取偏振态随着转动角度变化的轨迹；

步骤4，将获得的轨迹数据送入计算机，并根据下式计算残余双折射：

其中，s_1out和s_3out分别为每次记录的偏振态的两个斯托克斯参数；k₀为光在真空中的波数；L为待测BGO晶体的长度；Δ为偏离起始角度的旋转角度；ε_e为残余双折射对应的介电常数，n_e为残余双折射的大小；n_o为当BGO晶体不存在残余双折射时的折射率。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述光学微调架采用电动的精密微调架，还包括电动的精密微调架的驱动电路，计算机通过驱动电路调节电动的精密微调架的旋转角度。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤4中，k₀采用k₀＝2π/λ计算，其中λ为光在真空中的波长。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤4中，为了减小误差，在计算残余双折射的公式中引入Δ＝Δ₀+θ，其中，Δ为每次旋转光学微调架所对应的角度，Δ₀为初始对准时由于没有严格对准而存在的起始角度，θ为偏离起始角的角度，从而得到：

其中，找到s_1out＝0的特征点，它满足Δ₀+θ＝0，由于偏离角θ已知，从而能够找到起始角Δ₀，然后再进一步求出残余双折射n_e。