[发明专利]双折射光楔光轴方向的多入射角偏振干涉测量装置及方法

摘要

本发明公开了一种双折射光楔光轴方向的多入射角偏振干涉测量装置及方法，该装置包括激光光源（1）、光衰减器（2）、扩束镜（3）、起偏器（4）、双折射光楔（5）、样品测试台（6）、检偏器（7）、面阵探测器（8）以及信号处理系统（9）。与现有技术相比，通过采集三幅不同入射角度下的偏振干涉图，可以快速地实现双折射光楔光轴的三维方向测量，克服了以往没有双折射光楔光轴测量系统和方法的难题；可以通过增加入射角度调整的个数来进一步提高测量精度；同样适合传统的入射平面和出射平面平行的双折射试件，并且误差范围小，保证测量精度，因此适应面广。

主权项

一种双折射光楔光轴方向的多入射角偏振干涉测量装置，其特征在于，该装置包括激光光源（1）、光衰减器（2）、扩束镜（3）、起偏器（4）、双折射光楔（5）、样品测试台（6）、检偏器（7）、面阵探测器（8）以及信号处理系统（9）；其中：激光光源（1），用于提供该装置的输入光源，采用空间相干性好的可见光波段激光器，包括He‑Ne激光器和半导体激光器；光衰减器（2），用于降低激光能量，控制激光光源功率稳定，避免面阵探测器饱和；扩束镜（3），用于激光扩束，保证激光光源平行出射，获得覆盖双折射光楔横向尺寸的空间相干激光光斑；起偏器（4），用于激光光束起偏，透光轴方向与水平基准成45°；样品测试台（6），用于放置待测的双折射光楔（5）和控制双折射光楔入射角，测试台可围绕与放置其平面垂直的轴旋转，实现至少三种不同角度入射至双折射光楔表面产生偏振干涉；检偏器（7），用于实现偏振干涉，透光轴方向与水平基准成45°，同时与起偏器相垂直或平行；面阵探测器（8），包括CCD和CMOS探测器，用于接收偏振干涉图信号；信号处理系统（9），包括图像采集卡和计算机，用于采集偏振干涉图信号，计算机根据测量算法进行处理，计算出双折射光楔光轴三维方向；激光光源（1）输出激光平行入射，经光衰减器（2）降低激光能量时，控制激光功率稳定避免探测器饱和；扩束镜（3）对激光进行扩束，获得覆盖双折射光楔横向尺寸的空间相干激光光斑，经偏振器（4）起偏，透光轴方向与水平基准成45°，在样品测试台（6）上放置被测双折射光楔5，通过调节样品测试台（6），旋转双折射光楔（5），从而实现不同角度入射光楔表面产生偏振干涉，通过双折射光楔（5）后的光束在检偏器（7）后实现偏振光干涉，采用面阵探测器（8）接收偏振干涉图并传入到信号处理系统（9）中。