[发明专利]一种偏振无关光程扫描延迟装置和方法

说明书

本发明提供一种偏振无关光程扫描延迟装置和方法，包括：光环行器，所述光环行器具有三个端口，外部入射光输出入至所述光环行器的第一端口；设置于所述光环行器的第二端口的输出光路上的偏振分束器；依次设置于所述偏振分束器的反射光路上的1/2波片和运动光路折叠回射镜；所述运动光路折叠回射镜设置于直线运动机构上，所述直线运动机构带动所述运动光路折叠回射镜沿着所述输出光路的方向前后移动；依次设置于所述偏振分束器的透射光路上的1/4波片和平面反射镜；设置于所述运动光路折叠回射镜的反射光路上的固定光路折叠回射镜。本发明用于在移动相同直线运动机构距离的情况下增加输出光的光程延迟量，且与输入光的偏振方向无关。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，特别是涉及一种偏振无关光程扫描延迟装置和方法。

背景技术

光程扫描延时装置通过对输入和输出模块的光产生可调整的光程，从而产生相应的光传输延时。该类装置在多种相干探测光学系统，如太赫兹时域光谱系统，红外傅里叶变换光谱仪，时域光学相干层析成像系统，自相关仪超短脉冲测量、泵浦探测系统等中有着重要的作用。其中，扫描延时范围和扫描速度(或等价于扫描频率)是所述光程扫描延时装置的几个重要技术指标。

现有市场上的光程扫描延时装置，种类和实现方式很多，但必然存在扫描延时范围和扫描速度之间的相互制约。例如，较长光程扫描，一般通过一维的步进电机位移台装载反射镜，虽然扫描光程延时范围最长可以达到1ns以上，但受制于步进电机的运动速度，其光程扫描的往复频率有限；而使用快速振动的音圈电机模组，虽然往复频率可达数十Hz，但光程扫描延时范围有限，一般在100ps量级。

因此，希望能够解决如何兼顾扫描延时范围和扫描速度实现快速大光程扫描延时的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种偏振无关光程扫描延迟装置和方法，用于解决现有技术中如何兼顾扫描延时范围和扫描速度实现快速大光程扫描延时的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种偏振无关光程扫描延迟装置，包括：光环行器，所述光环行器具有三个端口，外部入射光输出入至所述光环行器的第一端口；设置于所述光环行器的第二端口的输出光路上的偏振分束器；依次设置于所述偏振分束器的反射光路上的1/2波片和运动光路折叠回射镜；所述运动光路折叠回射镜设置于直线运动机构上，所述直线运动机构带动所述运动光路折叠回射镜沿着所述输出光路的方向前后移动；依次设置于所述偏振分束器的透射光路上的1/4波片和平面反射镜；设置于所述运动光路折叠回射镜的反射光路上的固定光路折叠回射镜，以使所述固定光路折叠回射镜能够将光反射回至所述运动光路折叠回射镜或所述偏振分束器的反射面，以使所述偏振分束器能够将从固定光路折叠回射镜反射的光反射至所述1/4波片或透射至所述1/2波片；以使经由所述平面反射镜反射回至所述偏振分束器的反射面的光，经所述反射面反射至所述固定光路折叠回射镜或从所述反射面透过输出至所述光环行器的第二端口，并经所述光环行器的第三端口输出。

于本发明的一实施例中，还包括光学耦合部件，以使外部入射光经所述光学耦合部件输出入至所述光环行器的第一端口，所述光学耦合部件为光纤、光纤准直器、光纤耦合器。

于本发明的一实施例中，所述光学耦合部件、所述光环行器、所述偏振分束器、所述1/2波片、所述运动光路折叠回射镜、所述1/4波片、所述平面反射镜和所述固定光路折叠回射镜的光路的中心高度位于同一水平面。

于本发明的一实施例中，所述直线运动机构包括：音圈电机、步进电机。

于本发明的一实施例中，所述偏振分束器为偏振立方体分束器。

于本发明的一实施例中，所述运动光路折叠回射镜为以下任意一种：中空回射器、回射棱镜、双片反射镜。

于本发明的一实施例中，所述固定光路折叠回射镜为以下任意一种：中空回射器、回射棱镜、双片反射镜。