CN115389430A - 一种检测偏振复合片的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测偏振复合片的方法，包括如下步骤：通过光谱仪测量光源发出的光线的初始光强I_in；通过样品台展平并固定待测量的偏振复合片，偏振复合片包括第一膜片和第二膜片，第一膜片包括四分之一波片，第二膜片包括线性偏振片或线性偏振片和偏振分光片的组合；调整偏振光检测片和偏振复合片的相对角度，不断采集透过偏振复合片的透过光强I_out；从透过光强I_out中选取I_μ和I_μ+π/2，计算正交光强之和I_sum＝I_μ+I_μ+π/2，然后通过I_sum、I_out的关系式，计算四分之一波片的相位延迟量δ、偏振复合片的透过率、以及第一膜片和第二膜片的透光方向之间的角度中的至少一者。上述检测方法，可以快速检测偏振复合片的质量。本发明同时公开了用于实现上述检测方法的设备。

Description

一种检测偏振复合片的方法及设备

技术领域

本发明涉及一种偏振复合片的检测方法，同时涉及用于实现上述检测方法的设备。

背景技术

成像显示光路中常需要使用到偏振复合膜片，如典型的虚拟现实近眼显示系统Pancake光路(超短焦光学折叠光路)和增强现实近眼显示系统birdbath光路，若显示器出光面出射为非圆偏光，则要使用两种偏振复合片，分别如图1(a)和图1(b)所示，若显示器出光面出射为圆偏振光，则仅需要使用图1(a)所示的偏振复合片。

如图1(a)所示的第一种偏振复合片从左至右依次是线性偏振片(Polarizer,POL)、偏振分光片(Polarizing Beam Spliter,PBS)、四分之一波片(Quarter-Wave Plate,QWP)和增透膜(Anti-Reflector,AR)；如图1(b)所示的第二种偏振复合片从左至右依次是增透膜(Anti-Reflector,AR)、四分之一波片(Quarter-Wave Plate,QWP)和线性偏振片(Polarizer,POL)；其中，增透膜(Anti-Reflector,AR)是为了减少膜片表面反射，不影响透过光的偏振态。

这些偏振复合片内所包括的膜片组合往往不能简单地贴合在一起，对于其中POL、PBS和QWP膜片的透光方向之间的相对角度有特殊要求。对于图1(a)所示的偏振复合片，POL的透光方向与PBS的透光方向要尽可能重合，PBS的透光方向与QWP的透光方向之间所成角度须尽可能接近45°。对于图1(b)所示的偏振复合片，QWP的透光方向与POL的透光方向之间所成角度须尽可能接近45°。

目前，现有技术中没有针对偏振复合膜片质量进行检测的设备和方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种检测偏振复合片的方法。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种检测偏振复合片的设备。

为了实现上述技术目的，本发明采用下述技术方案：

一种检测偏振复合片的方法，包括如下步骤：

S100，通过光谱仪测量样品台上未放置偏振复合片时光源发出的光线的初始光强I_in；

S102，通过样品台展平并固定待测量的偏振复合片；所述偏振复合片包括第一膜片和第二膜片，所述第一膜片比所述第二膜片更靠近所述光谱仪，所述第一膜片包括四分之一波片，所述第二膜片包括线性偏振片，或者，所述第二膜片包括线性偏振片和偏振分光片的组合；

S104，调整偏振光检测片和偏振复合片的相对角度，不断采集透过偏振复合片的透过光强I_out；

S106，利用偏振光检测片、第一膜片和第二膜片的琼斯矩阵，建立透过光强I_out和初始光强I_in之间的关系式：

I_out＝I_inτ₂τf(δ,μ,β,α,γ)；

其中，τ₂和τ分别为偏振光检测片和偏振复合片的透过率，δ是四分之一波片的相位延迟量，α是线性偏振片的透光方向与世界坐标系中OX轴的夹角，β是第一膜片和第二膜片的透光方向之间的角度，μ是偏振光检测片和第二膜片的透光方向之间的夹角，γ是第二膜片中线性偏振片和偏振分光片的透光方向的夹角；

S108，从透过光强I_out中任意选取两个正交光强I_μ和I_μ+π/2，计算正交光强之和I_sum＝I_μ+I_μ+π/2；

S110，通过I_sum、I_out的关系式，计算所述四分之一波片的相位延迟量δ、所述偏振复合片的透过率τ、以及所述第一膜片和所述第二膜片的透光方向之间的角度β中的至少一者。

优选地，在步骤S106中，当第二膜片包括偏振分光片和线性偏振片的组合，且所述偏振分光片设置在所述四分之一波片和所述线性偏振片之间时，建立关系式：

其中，τ₀、τ₁、τ_q分别为所述线性偏振片、所述偏振分光片和所述四分之一波片膜片的透过率。

优选地，在步骤S106中，当第二膜片中仅含有所述线性偏振片时，建立关系式：

其中，τ₀、τ₁、τ_q分别为所述线性偏振片、所述偏振分光片和所述四分之一波片膜片的透过率；令γ＝0°、τ₁＝1，简化透过光强I_out和初始光强I_in之间的关系式。

优选地，所述第一膜片和所述第二膜片的透光方向之间的角度是指：所述四分之一波片的透光方向与第二膜片中与所述四分之一波片相邻的膜片的透光方向之间的夹角。

优选地，在步骤S108中还包括如下步骤：所述两个正交光强分别为透过光强I_out的最大值I_max和最小值I_min，计算I_sum＝I_max+I_min。

优选地，在步骤S110中还包括如下步骤：

所述偏振复合片包括线性偏振片、偏振分光片和四分之一波片时，根据下式计算偏振分光片和线性偏振片之间的夹角γ：

优选地，在步骤S110中还包括如下步骤：

令α＝0，通过逐层放置复合偏振片中的单层膜片，记录多个I_sum，计算透过率τ₂和τ的乘积，其中，τ＝τ₀τ₁τ_q，然后，计算出偏振分光片和线性偏振片之间的夹角γ。

优选地，在步骤S110中还包括如下步骤：

根据下式计算四分之一波片的相位延迟量δ以及四分之一波片的快轴方向与第二膜片的透光方向之间的角度β：

一种检测偏振复合片的设备，包括依次排列的光源、样品台、偏振光检测片、光谱仪，其中，

所述光源，用于向所述光谱仪方向发出光线；

所述样品台，用于承载待检测的所述偏振复合片，并允许所述光线从所述样品台的中心通过；所述偏振复合片包括第一膜片和第二膜片，所述第一膜片比所述第二膜片更靠近所述光谱仪，所述第一膜片包括四分之一波片，所述第二膜片包括线性偏振片，或者，所述第二膜片包括偏振分光片和线性偏振片的组合；

所述偏振光检测片，设置在所述光谱仪和所述样品台之间，用于对射向所述光谱仪的光线进行偏振滤波；

所述光谱仪，用于接收所述光线，以采集各个光谱的初始光强和透过所述待检测样品的透过光强；

所述旋转机构，用于调整所述偏振光检测片和所述偏振复合片之间的相对角度；

所述设备还包括控制模块，用于存储所述光谱仪采集到的初始光强和透过光强，并根据测量结果计算出四分之一波片的相位延迟量、偏振复合片的透过率、以及所述偏振复合片中的第一膜片和第二膜片的透光方向之间的角度中的至少一个。

优选地，所述旋转机构用于旋转所述样品台；或者，所述旋转机构用于旋转所述偏振光检测片。

本发明所提供的检测偏振复合片的方法和设备，利用光谱仪检测光源的初始光强I_in以及透过偏振复合片后的透过光强I_out，结合偏振复合片和偏振检测片的相对角度，利用琼斯矩阵建立透过光强和初始光强之间的关系式，计算I_sum，并进一步计算出复合片QWP(四分之一波片)的相位延迟量δ、偏振复合片的透过率τ、以及偏振复合片中的第一膜片和第二膜片的透光方向之间的角度β等。上述检测方法，采用光谱仪进行多光谱光强测量，能够得到偏振复合片对于不同波长的响应，从而得到偏振复合片根据不同波长的各项性质，可以快速检测偏振复合片的质量。上述检测设备结构简单、操作方便。

附图说明

图1(a)是一种偏振复合片所包括的膜片组合示意图；

图1(b)是另一种偏振复合片所包括的膜片组合示意图；

图2是本发明实施例所提供的一种检测偏振复合片的方法步骤示意图；

图3是检测原理中所涉及的各个膜片之间的角度符号约定示意图；

图4是本发明实施例所提供的一种检测偏振复合片的设备的结构示意图；

图5是本发明实施例所提供的另一种检测偏振复合片的设备的结构示意图。

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。

以前述图1(a)和图1(b)所示的偏振复合片为检测示意，分别为QWP、POL和PBS的膜片组合。对于图1(a)所示的偏振复合片，POL的透光方向与PBS的透光方向要尽可能重合，PBS的透光方向与QWP的透光方向之间所成角度须尽可能接近45°。对于图1(b)所示的偏振复合片，QWP的透光方向与POL的透光方向之间所成角度须尽可能接近45°。为了检测偏振复合片中各层膜片的透光方向之间的角度是否符合要求，需要提供相应的检测方法和设备。由于复合偏振片的检测过程需要用到偏振光检测片，其实质是一种线性偏振片，即POL。在下文的偏振复合片测量系统的角度模型中，为了区分作为偏振光检测片的POL和偏振复合片中的POL，将偏振光检测片定义为光谱仪前置POL，将偏振复合片中各膜层定义为复合片QWP、复合片PBS和复合片POL。

如图2所示，本发明提供了一种检测偏振复合片的方法，包括如下步骤：

S100，通过光谱仪测量样品台未放置偏振复合片时光源发出的光线的初始光强I_in。

S102，通过样品台展平并固定待测量的偏振复合片；

所述偏振复合片包括第一膜片和第二膜片，在所述偏振复合片中，所述第一膜片比所述第二膜片更靠近所述光谱仪，所述第一膜片包括复合片QWP，所述第二膜片包括复合片POL，或者，所述第二膜片包括复合片PBS和复合片POL的组合，其中，复合片PBS设置在复合片QWP和复合片POL之间。

当第二膜片同时包括复合片PBS和复合片POL时，第一膜片和第二膜片组成图1(a)所示的偏振复合片；当第二膜片仅包括复合片POL时，第一膜片和第二膜片组成图1(b)所示的偏振复合片。

在如图1(a)所示的偏振复合片中，理想情况下，复合片PBS和复合片POL的透光方向重合，复合片PBS和复合片QWP的透光方向之间的角度等于复合片POL和复合片QWP的透光方向之间的角度。

S104，调整偏振光检测片和偏振复合片的相对角度，不断采集透过偏振复合片的透过光强I_out；

通过旋转偏振光检测片或者旋转偏振复合片，调整偏振光检测片和偏振复合片的相对角度，两种调节方式均可实现。在实际测试中，优选转动样品台，即改变偏振复合片的整体角度，这是因为光谱仪与光谱仪准直镜头具备一定的偏振选择性，改变偏振光检测片(也称为光谱仪前置POL)与光谱仪之间的角度容易引入误差。

通过旋转偏振光检测片或偏振复合片，实现偏振光检测片和偏振复合片的相对旋转，记录偏振光检测片或偏振复合片的旋转角度，同时记录透过光强I_out，得到一系列对应的透过光强和偏振光检测片(或偏振复合片)的旋转角度，此时，样品台的读数变化可以相当于偏振光检测片和偏振复合片的相对角度的变化，记录样品台的读数θ，形成I_out-θ曲线。

S106，利用偏振光检测片、第一膜片和第二膜片的琼斯矩阵，建立透过光强I_out和初始光强I_in之间的关系式：

I_out＝I_inτ₂τf(δ,μ,β,α,γ)； (1)

其中，τ₂和τ分别为偏振光检测片和偏振复合片的透过率，δ是四分之一波片的相位延迟量，α是线性偏振片的透光方向与世界坐标系中OX轴的夹角，β是第一膜片和第二膜片的透光方向之间的角度，μ是偏振光检测片和第二膜片的透光方向之间的夹角，γ是第二膜片中线性偏振片和偏振分光片的透光方向的夹角。

透过光强I_out和初始光强I_in之间的关系式参见下文的详细推导过程。

S108，从透过光强I_out中任意选取两个正交光强I_μ和I_μ+π/2，计算正交光强之和I_sum＝I_μ+I_μ+π/2； (2)

当第二膜片中靠近第一膜片QWP的膜片为复合片PBS时，μ为前置POL的透光方向和复合片PBS的透光方向之间的角度；当第二膜片中靠近第一膜片QWP的膜片为复合片POL时，μ为前置POL的透光方向和复合片POL的透光方向之间的角度。

由于偏振光检测片与第二膜片的透光方向之间的角度在测量过程中需要经过计算之后才能获得。考虑到偏振光的特殊性，在此，可以任意选择偏振光检测片或偏振复合片的旋转角度θ，记录透过光强，并记录与之正交的光强，用上述两值作为I_μ和I_μ+π/2，计算I_sum。优选地，也可以从I_out曲线中选择透过光强I的最大值I_max和最小值I_min作为两个正交光强，计算I_sum＝I_max+I_min，μ_max和μ_min分别为透过光强的最大值I_max和最小值I_min所对应的μ值，μ_max和μ_min相差π/2。

S100，通过I_sum、I_out的关系式，计算复合片QWP的相位延迟量δ、偏振复合片的透过率τ、以及所述偏振复合片中的第一膜片和第二膜片的透光方向之间的角度β中的至少一者。其中，所述第一膜片和所述第二膜片的透光方向之间的角度定义为复合片QWP的透光方向与第二膜片中与复合片QWP相邻的膜片的透光方向之间的夹角。

下面结合图3所示的各个膜片之间的角度，对偏振复合片的测试过程，尤其步骤S106至步骤S110的具体实现过程进行说明。

如图3所示，以偏振复合片包括复合片QWP、复合片PBS和复合片POL为例，约定各个膜片之间的夹角与透过率等符号，得到其琼斯矩阵如下：

[1]约定世界坐标系OXY；

[2]复合片POL的透光轴与OX轴夹角为α，其透过率为τ₀，并认为其消光比呈近似于无穷大的理想状态，那么得到琼斯矩阵为：

[3]复合片PBS有两个透光轴，分别为s光和p光的透光轴，两者正交，在此，约定复合片POL透过光线偏振态为s，复合片PBS的s光透光轴与复合片POL之间夹角为γ，则其与OX轴夹角为α+γ，其透过率为τ₁，消光比呈近似于无穷大的理想状态，那么得到其琼斯矩阵为：

[4]复合片QWP的快轴方向与复合片PBS之间的角度为β，其相位延迟量为δ，透过率为τ_q，那么得到其琼斯传播矩阵为：

[5]光谱仪前置POL的透光轴方向与OX轴夹角为θ，与复合片PBS夹角为μ，透过率为τ₂，同样以消光比近似于无穷大考虑，则其琼斯矩阵为：

[6]入射光源光强为I_in，则入射光的琼斯矢量为：

需要说明的是，在实际测量的偏振复合片中，α的大小是任意的，它只和约定的世界坐标系方向相关；β的角度在45°上下浮动，通过偏振复合片的贴附工艺控制，β的浮动范围不会超过±1°，γ的角度也不会超过1°，δ在90°上下浮动，δ随波长呈现不同的值；对于放置在样品台上的待测量的偏振复合片样品，β、γ和δ应为固定值；在测量过程中，只有θ会随着光谱仪前置POL和偏振复合片的相对转动而变化，进而影响μ发生变化，其中，θ＝α+γ+μ。(8)

下面以转动样品台改变偏振光检测片和偏振复合片的相对角度实现测量为例进行介绍。

将各个琼斯矩阵依次与入射光琼斯矢量E_in相乘，得到光谱仪接收到的光线琼斯矢量E_out，又由于光谱仪只能得到光强，所以再进行共轭相乘，得到最终的光强I_out：

E_out＝J_p2J_qwpJ_p1J_p0E_in (9)

观察上式可知，I_out与上述各个角度、相位延迟量、透过率以及入射光强相关。

当被检验膜片处于理想状态下，即β＝45°(复合片QWP与复合片PBS的透光方向的夹角为45°，复合片PBS及复合片POL的透光方向重合)，δ＝90°(QWP带来完美的四分之一相位延迟)，带入上式(10)，可以看到此时I_out大小与μ无关，即无论光谱仪前置POL如何转动，光谱仪收到的光强都是不变的。

下面介绍步骤S110，具体测量复合片QWP的相位延迟量δ、偏振复合片的透过率τ、以及所述偏振复合片中的第一膜片和第二膜片的透光方向之间的角度β的过程。

S111，复合片POL与复合片PBS夹角γ的测量过程：

当转动光谱仪前置POL的时候，θ和μ变化，由于偏振态的特殊性质，可以预料到，记录某一个θ和μ对应的光强为I_μ，当μ变为μ+π/2时，记录此时对应光强为I_μ+π/2，进行数学推导，得到：

可以看出：正交光强之和I_sum与θ、μ、β、δ都无关。I_in可以测量获得，若求得τ₀τ₁τ₂τ_q，并约定世界坐标系OX与复合片POL透光方向重合(即α＝0)，即得到γ的值。

对于透过率τ₀τ₁τ₂τ_q，可以通过测量求得。通过逐层放置复合偏振片中的膜片，记录多个I_sum，通过式(11)可以计算透过率τ₀、τ₁、τ_q和τ₂，然后计算τ₀τ₁τ₂τ_q，进而求得γ。偏振复合片的透过率τ定义为τ₀、τ₁、τ_q的乘积。通过上述测量过程可以计算出偏振复合片的透过率τ，τ＝τ₀τ₁τ_q。

S112，复合片POL的透光方向与复合片QWP的透光方向的夹角β以及复合片QWP的相位延迟δ的测量过程：

对I_out关于μ进行求导，并令其为0，得到此时μ满足：

当μ满足上式时，I_out取到最大值或最小值，并且最大值和最小值对应的μ相差π/2。将满足上式的μ和μ+π/2带入上式，可以求得I_max和I_min的表达式。

当测试时，转动样品台(等价于转动光谱仪前置POL)，同步记录光谱仪读数，有：

当光强达到最大I_max时，记录此时旋转台角度为μ_max；继续转动样品台90°角度整，此时光强应为最小值，记录为I_min。根据上文各过程，有以下关系式：

以上推导，是针对于单波长的数值模型，多波长下每个波长也都服从于此模型。

对于某个测量样品而言，β的大小是复合片QWP与复合片POL或复合片PBS之间的角度，β的测量值不会随着波长变化；复合片QWP的相位延迟量δ随不同波长而变动。针对于此性质，采用光谱仪进行多光谱光强测量，能够得到偏振复合片对于不同波长的响应，从而得到偏振复合片根据不同波长的各项性质。

根据式(13)、(14)和(15)，计算β和δ的过程如下：

将世界坐标系OXY与样品台XY轴重合，此时，样品台的角度读数就是θ的大小，前文已经说明，约定世界坐标系OXY的OX轴与复合片POL的透光方向重合(即α＝0)，且已经得到γ具体值，根据θ＝α+γ+μ这一关系，就可得到μ的大小。

转动样品台，记录角度读数以及光谱仪光强读数，获得多组μ和I_out的值。举例说明如下：每隔0.5°记录一组数据，在360°范围内采集720组数据，并且同时得到了720个I_sum的大小；理论上这些I_sum的值应相等，但实际总会有误差引入，优选取I_sum的平均值以降低误差。

如上文所说，单个偏振复合片的β不随波长变化，而δ是随着波长而变动的，采用光谱仪可以采集多光谱范围内的透过强度。例如，采样波长范围是300～750nm，采样精度为0.1nm，即单次采样可以获得4500个数据。根据式(13)I_out/I_sum的表达式和实际值，利用采集得到的720组数据建立720*4500＝3240000个方程，求解方程组，计算得到β和δ的值。

上述检测方法，以偏振复合片中同时包括QWP、PBS和POL为例，对偏振复合片的检测过程进行了介绍。当偏振复合片中仅含QWP和POL时，令γ＝0°、τ₁＝1，上述计算关系式可以得到简化，同样可以获得偏振复合片中第一膜片和第二膜片的透光方向的角度、四分之一波片的相位延迟量及偏振复合片的透过率等各项参数。在此不再赘述。

同时，本发明提供了用于实现上述检测方法的设备。如图4和图5为两种不同的检测设备，其中旋转机构通过两种不同的旋转方式实现偏振检测片和偏振复合片的相对旋转。

具体来说，如图4和图5所示，本发明实施例提供的一种检测偏振复合片的设备，包括依次排列的光源10、样品台20、偏振光检测片30和光谱仪40，其中，所述光源10，用于向所述光谱仪40方向发出光线；所述样品台20，用于承载待检测的偏振复合片50，并允许所述光线从所述样品台20的中心通过；所述偏振光检测片30，设置在所述光谱仪40和所述样品台20之间，用于对射向所述光谱仪40的光线进行偏振滤波；所述光谱仪40，用于接收所述光线，以采集初始光强I_in和透过所述待检测样品的透过光强I_out。

检测设备还包括控制模块和旋转机构，其中，控制模块分别与光源10、旋转机构和光谱仪40连接，用于实现检测设备中各部分的控制。所述旋转机构，用于调整所述偏振光检测片30和所述偏振复合片50之间的相对角度。如图4所示，旋转机构是载膜旋转滑台，旋转机构与样品台20连接或设置为一体，用于承载并旋转所述待测偏振复合片50。如图5所示，所述旋转机构60是测量旋转滑台，用于承载并旋转偏振检测片30(即光谱仪前置POL)。

所述控制模块，还用于存储所述光谱仪40采集到的初始光强I_in和透过光强I_out，并根据测量结果计算出四分之一波片的相位延迟量、偏振复合片的透过率、以及所述偏振复合片中的第一膜片和第二膜片的透光方向之间的角度中的至少一个。所述控制模块对偏振光检测片和偏振复合片的透光方向的相对角度、偏振复合片内第一膜层和第二膜层的透光方向之间的角度、初始光强I_in和透过光强I_out的数据处理过程参见上文，在此不再赘述。

优选地，在该检测设备中还包括负压发生器，样品台20开设有气孔；负压发生器通过气管与样品台20的气孔连接，用于在偏振复合片50与样品台20之间形成负压，从而使偏振复合片50吸附在样品台上。

综上所述，本发明提供了一种检测偏振复合片的方法和设备，利用光谱仪检测光源的初始光强，以及透过偏振复合片后的透过光强，结合偏振复合片和偏振检测片的相对角度，利用琼斯矩阵建立透过光强和初始光强之间的关系式，计算四分之一波片的相位延迟量δ、偏振复合片的透过率、以及偏振复合片中的第一膜片和第二膜片的透光方向之间的角度中的至少一者。上述检测方法，采用光谱仪进行多光谱光强测量，能够得到偏振复合片对于不同波长的响应，从而得到偏振复合片根据不同波长的各项性质，可以快速检测偏振复合片的质量。上述检测设备结构简单、操作方便。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种检测偏振复合片的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100，通过光谱仪测量样品台上未放置偏振复合片时光源发出的光线的初始光强I_in；

S102，通过样品台展平并固定待测量的偏振复合片；所述偏振复合片包括第一膜片和第二膜片，所述第一膜片比所述第二膜片更靠近所述光谱仪，所述第一膜片包括四分之一波片，所述第二膜片包括线性偏振片，或者，所述第二膜片包括线性偏振片和偏振分光片的组合；

S104，调整偏振光检测片和偏振复合片的相对角度，不断采集透过偏振复合片的透过光强I_out；

S106，利用偏振光检测片、第一膜片和第二膜片的琼斯矩阵，建立透过光强I_out和初始光强I_in之间的关系式：

I_out＝I_inτ₂τf(δ,μ,β,α,γ)；

其中，τ₂和τ分别为偏振光检测片和偏振复合片的透过率，δ是四分之一波片的相位延迟量，α是线性偏振片的透光方向与世界坐标系中OX轴的夹角，β是第一膜片和第二膜片的透光方向之间的角度，μ是偏振光检测片和第二膜片的透光方向之间的夹角，γ是第二膜片中线性偏振片和偏振分光片的透光方向的夹角；

S108，从透过光强I_out中任意选取两个正交光强I_μ和I_μ+π/2，计算正交光强之和I_sum＝I_μ+I_μ+π/2；

S110，通过I_sum、I_out的关系式，计算所述四分之一波片的相位延迟量δ、所述偏振复合片的透过率τ、以及所述第一膜片和所述第二膜片的透光方向之间的角度β中的至少一者。

2.如权利要求1所述的检测偏振复合片的方法，其特征在于：

在步骤S106中，当第二膜片包括偏振分光片和线性偏振片的组合，且所述偏振分光片设置在所述四分之一波片和所述线性偏振片之间时，建立关系式：

其中，τ₀、τ₁、τ_q分别为所述线性偏振片、所述偏振分光片和所述四分之一波片膜片的透过率。

3.如权利要求1所述的检测偏振复合片的方法，其特征在于：

在步骤S106中，当第二膜片中仅含有所述线性偏振片时，建立关系式：

其中，τ₀、τ₁、τ_q分别为所述线性偏振片、所述偏振分光片和所述四分之一波片膜片的透过率；

令γ＝0°、τ₁＝1，简化透过光强I_out和初始光强I_in之间的关系式。

4.如权利要求1或2所述的检测偏振复合片的方法，其特征在于：

所述第一膜片和所述第二膜片的透光方向之间的角度是指：所述四分之一波片的透光方向与第二膜片中与所述四分之一波片相邻的膜片的透光方向之间的夹角。

5.如权利要求1或2或3所述的检测偏振复合片的方法，其特征在于在步骤S108中还包括如下步骤：所述两个正交光强分别为透过光强I的最大值I_max和最小值I_min，计算I_sum＝I_max+I_min。

6.如权利要求2所述的检测偏振复合片的方法，其特征在于在步骤S110中还包括如下步骤：

所述偏振复合片包括线性偏振片、偏振分光片和四分之一波片时，根据下式计算偏振分光片和线性偏振片之间的夹角γ：

7.如权利要求6所述的检测偏振复合片的方法，其特征在于在步骤S110中还包括如下步骤：

令α＝0，通过逐层放置复合偏振片中的单层膜片，记录多个I_sum，计算透过率τ₂和τ的乘积，其中，τ＝τ₀τ₁τ_q，然后，计算出偏振分光片和线性偏振片之间的夹角γ。

8.如权利要求1或2所述的检测偏振复合片的方法，其特征在于在步骤S110中还包括如下步骤：

根据下式计算四分之一波片的相位延迟量δ以及四分之一波片的快轴方向与第二膜片的透光方向之间的角度β：

9.一种检测偏振复合片的设备，用于实现权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于包括依次排列的光源、样品台、偏振光检测片、光谱仪，其中，

所述光源，用于向所述光谱仪方向发出光线；

所述样品台，用于承载待检测的所述偏振复合片，并允许所述光线从所述样品台的中心通过；所述偏振复合片包括第一膜片和第二膜片，所述第一膜片比所述第二膜片更靠近所述光谱仪，所述第一膜片包括四分之一波片，所述第二膜片包括线性偏振片，或者，所述第二膜片包括偏振分光片和线性偏振片的组合；

所述偏振光检测片，设置在所述光谱仪和所述样品台之间，用于对射向所述光谱仪的光线进行偏振滤波；

所述光谱仪，用于接收所述光线，以采集各个光谱的初始光强和透过所述待检测样品的透过光强；

所述旋转机构，用于调整所述偏振光检测片和所述偏振复合片之间的相对角度；

所述设备还包括控制模块，用于存储所述光谱仪采集到的初始光强和透过光强，并根据测量结果计算出四分之一波片的相位延迟量、偏振复合片的透过率、以及所述偏振复合片中的第一膜片和第二膜片的透光方向之间的角度中的至少一个。

10.如权利要求9所述的检测偏振复合片的设备，其特征在于：所述旋转机构用于旋转所述样品台；或者，所述旋转机构用于旋转所述偏振光检测片。

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