CN110207825B - 一种基于s波片测量径向偏振光纯度的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于S波片测量径向偏振光纯度的装置及方法，包括：沿光线传播方向依次放置的激光源、偏振转换装置、S波片和偏振光检测装置；激光源的水平出射光经偏振转换装置转换为径向偏振光，径向偏振光经S波片转换为线偏振光；偏振光检测装置检测线偏振光的纯度，基于线偏振光的纯度得到径向偏振光的纯度。本发明通过S波片将径向偏振光转换为线偏振光，用偏振检测装置检测线偏振光的纯度，从而得到径向偏振光偏振纯度；本发明具有简单、有效、高速的特点，能够快速检测径向偏振光的纯度。
Description
技术领域
本发明涉及激光技术领域，具体涉及一种基于S波片测量径向偏振光纯度的装置及方法。
背景技术
近年来由于径向偏振光在金属粒子捕获、超分辨成像、材料加工等领域展现优秀的应用特性，越来越受到科研工作者的青睐。径向偏振光的一个重要特性是其偏振方向沿中心轴对称且沿径向分布，其偏振分布状态直接影响着径向偏振光的光束质量以及应用。因此，保证径向偏振光的偏振特性十分重要。
但关于径向偏振光纯度的检测方法较少，目前市场上尚未有对径向偏振光纯度检测的仪器。
发明内容
针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种基于S波片测量径向偏振光纯度的装置及方法。
本发明公开了一种基于S波片测量径向偏振光纯度的装置，包括：沿光线传播方向依次放置的激光源、偏振转换装置、S波片和偏振光检测装置；
所述激光源的水平出射光经所述偏振转换装置转换为径向偏振光，所述径向偏振光经所述S波片转换为线偏振光；所述偏振光检测装置检测所述线偏振光的纯度，基于所述线偏振光的纯度得到所述径向偏振光的纯度。
作为本发明的进一步改进，还包括：沿光线传播方向依次放置的法拉第旋光器和半波片；
所述法拉第旋光器和半波片置于所述激光源与偏振转换装置之间。
作为本发明的进一步改进，还包括：泵浦放大模块；
所述泵浦放大模块置于所述偏振转换装置与S波片之间。
作为本发明的进一步改进，所述泵浦放大模块为Nd：YAG三向泵浦放大模块。
作为本发明的进一步改进，还包括：衰减器；
所述衰减器置于所述S波片与偏振光检测装置之间。
作为本发明的进一步改进，所述激光源为1064nm波长的皮秒脉冲激光源。
作为本发明的进一步改进，所述偏振转换装置为S波片。
作为本发明的进一步改进，所述偏振光检测装置为检测线偏振光的偏振分析仪。
本发明还提供一种基于S波片测量径向偏振光纯度的方法，包括：
激光源的水平出射光转换为径向偏振光；
径向偏振光经S波片转换为线偏振光；
检测所述线偏振光的纯度，基于所述线偏振光的纯度得到所述径向偏振光的纯度。
作为本发明的进一步改进，所述径向偏振光为柱矢量偏振光或角向偏振光。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过S波片将径向偏振光转换为线偏振光，用市场上现有偏振检测装置检测线偏振光的纯度，从而得到径向偏振光偏振纯度；本发明具有简单、有效、高速的特点，能够快速检测径向偏振光的纯度。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的基于S波片测量径向偏振光纯度的装置的结构示意图。
图中：
1、激光源；2、法拉第旋光器；3、半波片；4、偏振转换装置；5、泵浦放大模块；6、S波片；7、衰减器；8、偏振光检测装置。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明公开了一种基于S波片测量径向偏振光纯度的装置及方法，包括：沿光线传播方向依次放置的激光源、偏振转换装置、S波片和偏振光检测装置；激光源的水平出射光经偏振转换装置转换为径向偏振光，径向偏振光经S波片转换为线偏振光；偏振光检测装置检测线偏振光的纯度，基于线偏振光的纯度得到径向偏振光的纯度。本发明通过S波片将径向偏振光转换为线偏振光，用偏振检测装置检测线偏振光的纯度，从而得到径向偏振光偏振纯度；本发明具有简单、有效、高速的特点，能够快速检测径向偏振光的纯度。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
如图1所示，本发明提供一种基于S波片测量径向偏振光纯度的装置，包括：沿光线传播方向依次放置的激光源1、法拉第旋光器2、半波片3、偏振转换装置4、泵浦放大模块5、S波片6、衰减器7和偏振光检测装置8；其中：
本发明的激光源1射出水平的脉冲激光，脉冲激光平行出射通过法拉第旋光器2和半波片3，法拉第旋光器2和半波片3可防止反射光损害激光源1；水平的脉冲激光进入偏振转换装置4获得柱矢量偏振光或角向偏振光等具有环状特征的径向偏振光，径向偏振光经泵浦放大模块5进行径向偏振光的放大；放大后的径向偏振光经S波片6转换为线偏振光，线偏振光经衰减器7后进入偏振光检测装置8，偏振光检测装置8检测线偏振光的纯度，基于线偏振光的纯度得到径向偏振光经过模块放大后偏振纯度的变化。
进一步，激光源1可采用任意激光源，优选采用1064nm波长的皮秒脉冲激光源。
进一步，若反射光功率较低，不损伤激光源1，则可省略法拉第旋光器2和半波片3。
进一步，偏振转换装置4可选用S波片等其它偏振转换元件。
进一步，若径向偏振光无需放大，则可省略泵浦放大模块5。
进一步，泵浦放大模块5优选Nd：YAG三向侧面泵浦放大模块或其它类型放大模块。
进一步，偏振检测装置8能够通过现有检测线偏振光的偏振分析仪检测线偏振光的纯度，表示径向偏振光的纯度。
本发明提供一种基于S波片测量径向偏振光纯度的方法，包括：
激光源1射出水平的脉冲激光；
水平的脉冲激光通过法拉第旋光器2和半波片3进入偏振转换装置4获得柱矢量偏振光或角向偏振光等具有环状特征的径向偏振光；
径向偏振光经泵浦放大模块5进行径向偏振光的放大；
放大后的径向偏振光经S波片6转换为线偏振光，线偏振光经衰减器7后进入偏振光检测装置8，偏振光检测装置8检测线偏振光的纯度，基于线偏振光的纯度得到径向偏振光经过模块放大后偏振纯度的变化。
实施例1：
本发明激光源1选用重频为1kHz下波长为1064nm的皮秒激光源1、偏振检测装置8采用偏振分析仪、泵浦放大模块5采用增益介质Nd:YAG晶体的三向侧泵模块，偏振转换装置4采用S波片；
再生光源1射出脉冲激光，脉冲激光平行出射通过法拉第旋光器2和半波片3，平出射光进入偏振转换装置4获得径向偏振光和角向偏振光等具有环状特征的径向偏振光束然后出射光通过泵浦放大模块5，在通过泵浦放大模块之后的光束的通过S波片6，转换为线偏振光；经过衰减器7调整光束在合适的强度上，然后用偏振分析仪8检测线偏振光的纯度。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于S波片测量径向偏振光纯度的装置，其特征在于，包括：沿光线传播方向依次放置的激光源、偏振转换装置、S波片和偏振光检测装置；
所述激光源的水平出射光经所述偏振转换装置转换为径向偏振光，所述径向偏振光经所述S波片转换为线偏振光；所述偏振光检测装置检测所述线偏振光的纯度，基于所述线偏振光的纯度得到所述径向偏振光的纯度。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：沿光线传播方向依次放置的法拉第旋光器和半波片；
所述法拉第旋光器和半波片置于所述激光源与偏振转换装置之间。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：泵浦放大模块；
所述泵浦放大模块置于所述偏振转换装置与S波片之间。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述泵浦放大模块为Nd：YAG三向泵浦放大模块。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：衰减器；
所述衰减器置于所述S波片与偏振光检测装置之间。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光源为1064nm波长的皮秒脉冲激光源。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述偏振转换装置为S波片。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述偏振光检测装置为检测线偏振光的偏振分析仪。
9.一种基于S波片测量径向偏振光纯度的方法，其特征在于，应用如权利要求1-8中任一项所述的装置，包括：
激光源的水平出射光转换为径向偏振光；
径向偏振光经S波片转换为线偏振光；
检测所述线偏振光的纯度，基于所述线偏振光的纯度得到所述径向偏振光的纯度。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述径向偏振光为柱矢量偏振光或角向偏振光。
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