[发明专利]一种实时测量偏振光特性的方法

摘要

本发明公开了一种实时测量偏振光特性的方法，它采用非偏振分光棱镜、半波片、2片偏振分光棱镜及4路光探测器，通过4路光功率的测量来实现入射偏振光特性的实时测量，它适用于偏振光学系统、椭圆偏振测量领域、激光技术等与偏振相关的测量与检测领域。该方法采用不同正交基对偏振光进行测量，来获得偏振光的方位角及偏振消光比信息，从而实现对偏振光的特性进行测量，由于两组正交基是同时获得测量数据，可以实现实时测量。

主权项

1.一种实时测量偏振光特性的方法，被检偏振光经过非偏振分光棱镜(1)后分成两路，其透射光经方位角为22.5°的半波片(2)和一号偏振分光棱镜(3)后对+45°及-45°偏振分量进行偏振分光，分开的两束光被一、二号探测器(5、6)探测接收；其反射光经过二号偏振分光棱镜(4)后也进行了偏振分光，分开的S、P分量被三、四号探测器(7、8)探测接收，其特征在于：探测器接收的光能量数据处理步骤如下：1)将一号探测器(5)和二号探测器(6)测得的被测偏振光的+45°及-45°分量光强值分别记为E₊、E_-；2)将三号探测器(7)和四号探测器(8)测得的被测偏振光的S、P分量光强值分别记为E_s、E_p；3)步骤1和2获得的测量值表示为：EsEpE+E-=S041+cos2αcos2θ1-cos2αcos2θ1+cos2αsin2θ1-cos2αsin2θ---(1)]]>其中S₀为被测偏振光的能量，θ为被测偏振光的方位角，范围为0≤θ≤π，α为被测偏振光的椭圆率角，范围为由公式(1)计算得到被测偏振光的方位角θ值为：tan2θ=(Es+Ep)(E+-E-)(Es-Ep)(E++E-)---(2)]]>其中θ的取值范围确定方法如下：A.当E₊-E_-＞0，E_s-E_p＞0时，0≤θ≤π4;]]>B.当E₊-E_-＞0，E_s-E_p＜0时，π4≤θ≤π2;]]>C.当E₊-E_-＜0，E_s-E_p＜0时，π2≤θ≤3π4;]]>D.当E₊-E_-＜0，E_s-E_p＞0时，3π4≤θ≤π.]]>4)根据求得的方位角θ，计算椭圆率角α为：cos2α=Es-EpEs+Ep1cos2θ---(3)]]>进而计算出被测偏振光的消光比为：ER=1tan2α=1+cos2α1-cos2α=1+Es-EpEs+Ep1cos2θ1-Es-EpEs+Ep1cos2θ---(4).]]>