[发明专利]偏振移相结合PZT移相的短相干光源系统及实验方法

摘要

本发明公开了一种偏振移相结合PZT移相的短相干光源系统及实验方法，短相干光经过PBS分为p光和s光，分离的p光和s光经过特定的光路折返进入光纤耦合器耦合至光纤中，并通过光纤匹配套管与干涉系统相连接，实现光源的偏振移相和PZT移相。本发明克服了传统干涉仪的光源与干涉系统一体的模式，通过保偏光纤将光源模块和干涉系统连接，光源的切换更加方便，利用短相干光源的特性，消除了光学元件自身特性形成杂纹对结果的影响，在光源模块加入了PZT移相和偏振移相相结合的移相方式，测量结果可以相互验证并进行误差分析，能够得到高精度的测量结果。

主权项

1.一种偏振移相结合PZT移相的短相干光源系统及实验方法，其特征在于：包括光源模块和干涉系统，光源模块包括短相干激光器（1）、第一保偏光纤（2‑1）、第二保偏光纤（2‑2）、第三保偏光纤（2‑3）、第四保偏光纤（2‑4）、第一光纤匹配套管（3‑1）、第二光纤匹配套管（3‑2）、光纤准直器（4）、起偏器（5）、半波片（6）、反射镜（7）、偏振分光棱镜（8）、PZT移相模块（9）、延迟光程匹配模块（12）、光纤耦合器（13）；干涉系统包括负透镜（14）、分光棱镜（15）、成像透镜（16）、1/4波片（17）、偏振CCD相机（18）、准直透镜（19）、参考镜（20）和待测镜（21）；共第一光轴依次设置光纤准直器（4）、起偏器（5）、半波片（6）、偏振分光棱镜（8）和延迟光程匹配模块（12），短相干激光器（1）的输出端与第一保偏光纤（2‑1）一端连接，第一保偏光纤（2‑1）的另一端通过第一光纤匹配套管（3‑1）与第二保偏光纤（2‑2）连接，第二保偏光纤（2‑2）的另一端与光纤准直器（4）连接，PZT移相模块（9）位于偏振分光棱镜（8）的第一反射光路上，反射镜（7）位于偏振分光棱镜（8）的第二反射光路上，第一反射光路和第二反射光路垂直，光纤耦合器（13）位于反射镜（7）的反射光路，光纤耦合器（13）的出射端、第三保偏光纤（2‑3）、第二光纤匹配套管（3‑2）、第四保偏光纤（2‑4）依次连接，第四保偏光纤（2‑4）的输出端对准负透镜（14），共第二光轴依次设置负透镜（14）、分光棱镜（15）、准直透镜（19）、参考镜（20）和待测镜（21），成像透镜（16）、1/4波片（17）、偏振CCD相机（18）依次设置在分光棱镜（15）的反射光路上；短相干激光器（1）出射光通过第一保偏光纤（2‑1）由第一光纤匹配套管（3‑1）接入第二保偏光纤（2‑2），由光纤准直器（4）将第二保偏光纤（2‑2）的出射光转化为空间准直光，准直光依次经过起偏器（5）和半波片（6）产生线偏光，再经由PBS（8）分解为第一透射光和第一反射光，第一透射光即p光，第一反射光即s光，s光经过PZT移相模块（9）返回PBS（8）；p光经过延迟光程匹配模块（12）返回PBS（8），返回的s光和p光在PBS（8）汇聚后由反射镜（7）折返进入光纤耦合器（13）耦合后进入第三保偏光纤（2‑3），第三保偏光纤（2‑3）通过第二光纤匹配套管（3‑2）与第四保偏光纤（2‑4）连接，第四保偏光纤（2‑4）出射光经负透镜（14）扩束后经分光棱镜（15）分解为第二透射光和第二反射光，第二透射光经过准直透镜（19）准直，经过参考镜（20）的后表面和待测镜（21）的前表面反射的光汇聚经分光棱镜（15）分解为第三反射光和第三透射光，第三反射光进入成像透镜（16），经过1/4波片（17）在偏振CCD相机（18）靶面成像。