CN102749187A - 一种光学薄膜偏振保真度的测量方法 - Google Patents
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Abstract
一种光学薄膜偏振保真度的测量方法，其特征在于：激光器发射特定波长激光光束，通过起偏器后产生振动方位角45°线偏振光，经待测光学薄膜元件反射后，旋转检偏器，通过光功率计测量最大功率与最小功率，则最大功率与最小功率之比即为光学薄膜的偏振保真度；通过此方法可以测量多个光学元件组成的光学系统的偏振保真度。该测量装置具有结构简单，成本低，操作方便等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学薄膜偏振保真度特性的测量方法。
背景技术
高偏振保真度光学薄膜在星地光通信地面终端大口径系统光路中用于光反射、分光高效率传输，同时保证系统接受或发射量子偏振光具有很高的偏振保真度。高偏振保真度光学薄膜解决了P、S偏振光在光学系统传输中的相位分离技术难题，突破了采用相位补偿器的限制，简化了光学系统，具有相位补偿等方法无可比拟的优点。尤其在空间量子通信领域，通过对相互关联不同光子偏振态进行编码实现信息传输，要求发射或接受光学系统具有很高的量子偏振保真度，确保信息准确发送，接受。
从国内外技术查新和文献检索的情况，在以往的研究中，大多注重了反射镜及分光镜对系统传输效率的影响，对于镜面膜层带来的s、p光相位延迟量，通常采用四分之一波片、法拉第旋光相位补偿器等方法进行补偿。至于如何采用简单，便捷，成本低的方法测量光学薄膜的偏振保真度，国内外鲜有报道。
发明内容
本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种光学薄膜偏振保真度的测量方法，具有结构简单，成本低，操作方便等优点。
本发明技术解决方案：一种光学薄膜偏振保真度的测量方法，激光器发射780nm波长的激光光束通过起偏器后产生偏振方位角45°线偏振光，偏振方位角为45°线偏振光经待测光学薄膜元件后出射光为椭圆偏振光，椭圆偏振光通过检偏器后的激光功率随检偏器旋转而发生变化，使用光功率计测量出最大功率与最小功率，则最大功率与最小功率之比即为待测光学薄膜的偏振保真度，计算公式为
为
椭圆偏振光长、短轴之比。
所述方法能够测量多个光学元件组成的光学系统的偏振保真度，即系统偏振保真度。
本发明的原理是：当光倾斜入射到光学薄膜元件表面上，由于膜层对P、S偏振光有效折射率的不同，光经过膜层反射或透射后，P、S偏振光产生一定的位相差δ，造成出射光相对于入射光的偏振态发生改变。我们定义光学薄膜偏振保真度来表征经光学薄膜反射或透射后传输光束偏振态变化程度：一偏振方位角为45°线偏振光经光学薄膜元件后出射光为椭圆偏振光，椭圆偏振光长、短轴之比
描述光学薄膜元件的偏振保真度。
本发明与现有技术相比的优点在于：
（1）本发明的方法测量简单，成本低，操作方便等优点。
（2）通过本发明方法可以测量多个光学元件组成的光学系统的偏振保真度。
附图说明
图1为本发明的原理结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明方法实现的光学薄膜偏振保真度测量装置由激光器1，准直透镜2，起偏器3，待测光学薄膜元件4，检偏器5和光功率计6组成。激光器1发射出780nm波长的激光束，经准直透镜2准直后，通过起偏器3后产生振动方位角45°线偏振光，经待测光学薄膜光学元件4反射后，旋转检偏器5，功率计6测量出最大功率及最小功率，最大功率与最小功率之比即为光学薄膜的偏振保真度。
1．调节780nm激光器高度，使其出射一平行于实验平台的光束，经准直透镜准直后出射一平行光束，其振动强度在x-y平面内均匀分布。
2．平行光入射到起偏器，通过旋转带有刻度的起偏器，经起偏器出射一方位角为45°的线偏振光，即线偏振光的振动方向与入射面成45°角，以一定入射角θ入射到代测光学薄膜样品上。
3．最后，通过旋转带有刻度的检偏器（检偏器与光束垂直），同时功率计测量不同旋转位置时的功率，记录下功率最大值和最小值，同时记录对应的角度，就能够获得经样片反射后光的偏振状态。因此，在该入射角度θ下，薄膜样品的偏振保真度为测量功率的最大值与最小值之比，即
Claims (2)
1.一种光学薄膜偏振保真度的测量方法，其特征在于实现如下：激光器发射780nm波长的激光光束通过起偏器后产生偏振方位角45°线偏振光，偏振方位角为45°线偏振光经待测光学薄膜元件后出射光为椭圆偏振光，椭圆偏振光通过检偏器后的激光功率随检偏器旋转而发生变化，使用光功率计测量出最大功率与最小功率，则最大功率与最小功率之比即为待测光学薄膜的偏振保真度，计算公式为
为
椭圆偏振光长、短轴之比。
2.根据权利要求1所述的光学薄膜偏振保真度的测量方法，其特征在于：所述方法能够测量多个光学元件组成的光学系统的偏振保真度。
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