CN117147105B - 测量光学薄膜相位差的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种测量光学薄膜相位差的系统，包括：多波长激光光源，用于沿预设光路发射不同波长的激光；偏光片，用于将所述多波长激光光源发射的目标波长的激光转换为位于所述预设光路的光轴上的线偏振光；承载台，用于承载待测光学薄膜，并基于多个方向将待测光学薄膜调整到不同视角的偏振状态，所述承载台上设置有透光孔以沿所述光轴通过经所述待测光学薄膜相位差补偿后的线偏振光；偏振测量仪，用于接收相位差补偿后的线偏振光，并基于所述相位差补偿后的线偏振光输出用于测量所述待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差的相关测量数据。

Description

测量光学薄膜相位差的系统和方法

技术领域

本申请涉及光学技术领域，尤其涉及一种测量光学薄膜相位差的系统和方法。

背景技术

随着IPS-LCD、OLED、VR、AR，HUD等显示设备上相位差补偿薄膜需求的不断增加，光学相位差薄膜行业显得尤为重要。相应地，光学薄膜的相位差测量也非常重要。目前市场上主流的测量相位差补偿膜的设备大多价格昂贵，且兼容性较差、测量精度低。

如何在低成本下实现高精度的光学薄膜相位差测量，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种测量光学薄膜相位差的系统和方法，用以解决相位差测量成本高、精度低的问题。

为了解决上述技术问题，本说明书是这样实现的：

第一方面，提供了一种测量光学薄膜相位差的系统，包括：

多波长激光光源，用于沿预设光路发射不同波长的激光；

偏光片，用于将所述多波长激光光源发射的目标波长的激光转换为位于所述预设光路的光轴上的线偏振光；

承载台，用于承载待测光学薄膜，并基于多个方向将待测光学薄膜调整到不同视角的偏振状态，所述承载台上设置有透光孔以沿所述光轴通过经所述待测光学薄膜相位差补偿后的线偏振光；

偏振测量仪，用于接收相位差补偿后的线偏振光，并基于所述相位差补偿后的线偏振光输出用于测量所述待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差的相关测量数据。

可选地，所述多波长激光光源包括：

旋转圆盘，所述旋转圆盘的中心轴与所述光轴平行，所述旋转圆盘可绕所述中心轴进行全方位角旋转，并沿旋转方向均匀间隔设置多个固定孔，各固定孔一一对应安装有发射不同波长激光的激光器。

可选地，所述偏光片包括圆形偏光片，所述圆形偏光片的中心轴与所述光轴平行，所述圆形偏光片可绕所述中心轴进行全方位角旋转，并沿旋转方向均匀间隔设置用于指示偏振角度的多个角度刻度线。

可选地，所述承载台包括：

圆形底座平台，所述圆形底座平台的中心轴与所述光轴垂直，所述圆形底座平台可绕所述圆形底座平台的中心轴对应的第一方向进行全方位角旋转，并沿旋转方向均匀间隔设置用于指示旋转角度的多个角度刻度线；

样品承载台，设置在所述圆形底座平台上方，并可绕与所述光轴垂直的第二方向在预定角度范围内旋转；

圆形放置台，放置在所述样品承载台上，用于放置所述待测光学薄膜，并可绕所述圆形放置台的中心轴对应的第三方向进行全方位角旋转，所述第一方向、第二方向和第三方向不同。

可选地，所述样品承载台包括滚轴以连接所述圆形底座平台和所述样品承载台，所述滚轴的中心轴垂直于所述圆形底座平台的中心轴和所述光轴，并可绕所述滚轴的中心轴进行旋转；

所述样品承载台通过所述滚轴的旋转，绕所述第二方向在所述预定角度范围内的旋转。

可选地，所述透光孔包括所述样品承载台上设置的第一透光孔和所述圆形放置台上设置的第二透光孔。

可选地，所述偏振测量仪包括：

光接收口，用于接收所述相位差补偿后的线偏振光；

信号处理器，用于根据所述相位差补偿后的线偏振光输出所述相关测量数据，所述测量数据包括相位差参数和出射光stokes参数。

第二方面，提供了一种测量光学薄膜相位差的方法，应用于如上述第一方面所述的系统，所述方法包括：

基于所述相位差参数和预设公式，得到所述待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差；或者

基于所述出射光stokes参数和预设公式，得到所述待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差。

可选地，基于所述相位差参数和预设公式，得到所述待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差，包括：

确定所述多波长激光光源发射的与所述相位差参数对应的激光的目标波长；

确定所述承载台调整的与所述相位差参数对应的待测光学薄膜的目标视角；

根据公式Ro＝Phase_difference/360°*λ，计算出所述待测光学薄膜在所述目标波长和所述目标视角下的相位差，

其中，Ro表示角度单位的相位差，Phase_difference表示长度单位的相位差，λ表示所述目标波长。

可选地，基于所述出射光stokes参数和预设公式，得到所述待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差，包括：

确定所述多波长激光光源发射的与所述出射光stokes参数对应的激光的目标波长；

确定所述承载台调整的与所述出射光stokes参数对应的待测光学薄膜的目标视角；

确定所述多波长激光光源发射的所述目标波长激光对应的入射光stokes参数；

分别对所述入射光stokes参数和所述出射光stokes参数进行归一化，得到归一化后的入射光stokes参数和出射光stokes参数；

根据公式Ro＝arcsin((S1m*S3m’-S3m*S1m’)/(S1m*S1m+S3m*S3m))，计算出所述待测光学薄膜在所述目标波长和所述目标视角下的相位差，

其中，Ro表示角度单位的相位差，S1m表示归一化后的入射光stokes参数中的线偏振，S3m表示归一化后的入射光stokes参数中的圆偏振，S1m’表示归一化后的出射光stokes参数中的线偏振，S3m’表示归一化后的出射光stokes参数中的圆偏振。

在本申请实施例中，通过测量光学薄膜相位差的系统包括多波长激光光源、偏光片和承载台，可测试多个波长下的相位差，且承载待测光学薄膜的承载台可多个方向调整角度，实现待测光学薄膜在各个大视角的相位差测量，由此可具有较高的兼容性，降低相位差测量的成本，通过不同角度相位差的测量结果确定待测光学薄膜的相位差，能够提高相位差的测量精度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请实施例的测量光学薄膜相位差的系统的结构图。

图2是本申请实施例的多波长激光光源的结构图。

图3是本申请实施例的偏光片的结构图。

图4是本申请实施例的承载台的结构图。

图5是本申请实施例的承载台对应调整的不同角度的示意图。

图6是本申请实施例的偏振测量仪的结构图。

图7是本申请实施例的光路校准系统的结构图。

图8是本申请实施例的卷材光学薄膜相位差测量系统的应用场景示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本申请中附图编号仅用于区分方案中的各个步骤，不用于限定各个步骤的执行顺序，具体执行顺序以说明书中描述为准。

为了解决现有技术中存在的问题，本申请实施例提供一种测量光学薄膜相位差的系统，图1是本申请实施例的测量光学薄膜相位差的系统的结构图。

如图1所示，测量光学薄膜相位差的系统包括：

多波长激光光源100，用于沿预设光路发射不同波长的激光；

偏光片200，用于将所述多波长激光光源100发射的目标波长的激光转换为位于所述预设光路的光轴1000上的线偏振光；

承载台300，用于承载待测光学薄膜，并基于多个方向将待测光学薄膜调整到不同视角的偏振状态，所述承载台300上设置有透光孔306以沿所述光轴1000通过经所述待测光学薄膜相位差补偿后的线偏振光；

偏振测量仪400，用于接收相位差补偿后的线偏振光，并基于所述相位差补偿后的线偏振光输出用于测量所述待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差的相关测量数据。

在图1中，多波长激光光源100、偏光片200、承载台300和偏振测量仪400依次排列，使得光线按照上述排列顺序依次由对应的部件进行处理。具体地，首先多波长激光光源100发射目标波长的激光，偏光片200接收该激光，并将激光转换为线偏振光后出射，承载台300上的待测光学薄膜接收该线偏振光，并对线偏振光进行相位差补偿后出射。偏振测量仪400接收相位差补偿后的线偏振光，并进行对应的偏振测量。

光学平台500为可移动、可固定、可调节的平台，多波长激光光源100、偏光片200、承载台300和偏振测量仪400均可以放置于光学平台500上，并按照相位差测量的需要对系统的各部件进行位置调节。

参考图2，基于上述实施例提供的方案，可选地，所述多波长激光光源100包括：旋转圆盘101，所述旋转圆盘101的中心轴与20所述光轴1000平行，所述旋转圆盘102可绕所述中心轴10进行全方位角旋转，并沿旋转方向均匀间隔设置多个固定孔102，各固定孔102一一对应安装有发射不同波长激光的激光器104。

旋转圆盘101可沿着其中心轴与20实现360°的全方位角的转动，并在旋转圆盘101的周边沿旋转方向设置多个用于安装激光器104的固定孔102。固定孔102采用阵列的方式均匀分布于旋转圆盘101上，固定孔102的孔径可兼容安装的激光器104，多个固定孔102则可以安装多个不同波长的激光器104。

在一个实施例中，激光器104可为单波长的准直激光器，激光器的不同波长包括450nm、550nm、589nm、532nm、650nm等。每个固定孔102安装的激光器104的波长不同，每次相位差测试时根据所需的测试波长，旋转到对应波长的激光器104，多个激光器104分别由不同的光源控制，当使用某个波长的激光器140时，则开启对应电源，而关闭掉其他波长的激光器104的电源。激光器104可以通过线路连接的电源接头105接入到电源。

通过设置旋转式可调波长的多波长激光光源100，可以测试光学薄膜在多个波长下的相位差，且操作便捷，切换激光器速度快。

参考图3，基于上述实施例提供的方案，可选地，所述偏光片200包括圆形偏光片201，所述圆形偏光片201的中心轴20与所述光轴10平行，所述圆形偏光片201可绕所述中心轴20进行全方位角旋转，并沿旋转方向均匀间隔设置用于指示偏振角度的多个角度刻度线202。

偏光片200为360°方位角旋转式的线偏振片，用于调节激光器104出射的激光的偏振状态，将自然光的激光转换为某个特定方向的线偏振光，这里的特定方向可使线偏振光保持在同一光轴1000上。

圆形偏光片201为线偏光片，材质包括PVA或液晶等，角度刻度线202为360°角度的刻度线，精度例如为0.1°。偏光片200还包括光具底座203，并可通过旋钮204调节圆形偏光片201的高度。

参考图4，基于上述实施例提供的方案，可选地，所述承载台300包括：

圆形底座平台301，所述圆形底座平台301的中心轴3010与所述光轴1000垂直，所述圆形底座平台301可绕所述圆形底座平台301的中心轴3010对应的第一方向进行全方位角旋转，并沿旋转方向均匀间隔设置用于指示旋转角度的多个角度刻度线；

样品承载台304，设置在所述圆形底座平台301上方，并可绕与所述光轴1000垂直的第二方向在预定角度范围内旋转；

圆形放置台305，放置在所述样品承载台304上，用于放置所述待测光学薄膜308，并可绕所述圆形放置台305的中心轴3020对应的第三方向进行全方位角旋转，所述第一方向、第二方向和第三方向不同。

圆形底座平台301为圆形的精密旋转平台，平台可电动或手动调节千分尺进行360°旋转，圆形底座平台301上设置有角度刻度线，根据刻度线数值确定旋转的角度，由此可以实现待测光学薄膜308对应第一方向的角度旋转调节。结合图5，例如第一方向可以是垂直于x-y平面的方向，通过圆形底座平台301可实现待测光学薄膜308对应角度psi的旋转调节。

第二方向可以是垂直于x-z平面的方向，通过样品承载台304可实现待测光学薄膜308对应角度phi的旋转调节。

第三方向是垂直于圆形放置台305的方向，圆形放置台305可绕中心轴3020对应的第三方向进行全方位角旋转，通过圆形放置台305可实现待测光学薄膜308对应角度theta的旋转调节。

圆形放置台305上设置有透光孔306和多个样品夹具307，透光孔306便于光线透过，样品夹具307用于固定待测光学薄膜308。圆形放置台305可通过设置连接轴(图中未显示)与样品承载台304连接，从而可以实现全方位角theta的角度旋转调节。

由此，通过圆形底座平台301、样品承载台304和圆形放置台305从不同方向对应的角度旋转调节，可以实现待测光学薄膜308在三维方向的角度的调节，从而可以灵活调整得到待测光学薄膜308的某个正视角或者大视角。不仅可以测量正视角的相位差，也可兼容测量大视角的相位差，满足测量特定相位差的需求。

此外，圆形放置台305可兼容多种类型的相位差光学薄膜，如A型光学薄膜、B型光学薄膜、C型光学薄膜等。并且，可兼容多种待测光学薄膜的尺寸。

参考图4，可选地，所述样品承载台304包括滚轴303以连接所述圆形底座平台301和所述样品承载台304，所述滚轴303的中心轴3030垂直于所述圆形底座平台301的中心轴3010和所述光轴1000，并可绕所述滚轴303的中心轴3030进行旋转；所述样品承载台304通过所述滚轴303的旋转，绕所述第二方向在所述预定角度范围内的旋转。

在该实施例中，结合图4，圆形底座平台301包括与圆形底座平台301的中心轴3010平行的第一杆309，样品承载台304通过滚轴303连接第一杆309，第一杆309上设置可调整第一杆309高度的按钮302，进而调整样品承载台304的高度。滚轴303可绕其中心轴3030在预定角度范围内旋转，从而带动样品承载台304可跟随滚轴303在预定角度范围内旋转。

如上文所述，承载台300上设置有透光孔306，以透过经待测光学薄膜308相位差补偿后的线偏振光。在圆形放置台305放置待测光学薄膜308且圆形放置台305放置在样品承载台304上的情况下，透光孔306包括样品承载台304上设置的第一透光孔和圆形放置台305上设置的第二透光孔。可选地，第一透光孔和第二透光孔的孔径相同且重合，并且光路的光轴1000经过第一透光孔和第二透光孔，以便经待测光学薄膜308相位差补偿后的线偏振光沿光轴1000从承载台300出射。

参考图6，基于上述实施例提供的方案，可选地，所述偏振测量仪400包括：光接收口403，用于接收所述相位差补偿后的线偏振光；信号处理器，用于根据所述相位差补偿后的线偏振光输出所述相关测量数据，所述测量数据包括相位差参数和出射光stokes参数。

如图6所示，偏振测量仪400可包括底座401、可调高度旋钮402和光接收口403，其中偏振测量仪400主要用于接收经过包括多波长激光光源100、偏光片200和承载台300的整个光路系统的线偏振光信号，将线偏振光信号经过偏振测量仪400信号处理器(图中未示出)进行信号处理，将光接收口403接收的相位差补偿后的线偏振光对应的光信号处理成电信号。此时，电信号对应待测光学薄膜308的相关测量数据，例如包括相位差参数Phase_difference和出射光stokes参数，stokes参数为斯托克斯stokes参数，为用于描述光波偏振状态的一组参数，偏振是指光波中电场矢量的振动方向，而斯托克斯参数则是用来描述这钟振动方向的数学量。stokes参数由4个参数组成，分别是S0,S1,S2,S3；其中S0表示光的总强度，S1,S2,S3则描述光的偏振状态，S1和S2表示线性偏振，S3表示右旋或者左旋圆偏振光，通过这几个参数，便可以了解偏振测量仪400接收到的线偏振光的偏振状态。进一步地，通过这些参数，可以计算出待测光学薄膜308在目标波长、目标视角下的相位差，也即可以得到待测光学薄膜308在目标波长、目标视角下的相位差数值。关于计算相位差的方法，下文中将给出具体描述。

通过调整多波长激光光源100发射不同波长的激光，以及通过承载台300将待测光学薄膜调整到不同视角的偏振状态，可以测量得到待测光学薄膜308在不同波长和不同视角下的相位差。

如图6所示，偏振测量仪400还包括连接线404，与外部电脑设备500连接，通过连接线404将相关测量数据传输至电脑500并显示出来。电脑500软件显示界面的参数例如下面的表1所示：

表1

其中，Azimuth表示承载台300基于多个方向将待测光学薄膜308调整到的相位差测量所需的视角角度，例如45度。DOP表示偏振光，DOLP表示线偏振光，DOCP表示圆偏振光。S0,S1,S2,S3为出射光stokes参数，也即振测量仪400接收的相位差补偿后的线偏振光，Phase_difference为长度单位(例如，纳米)的相位差的数值。

通过电脑500显示的测量参数，可以便于人工将待测光学薄膜308调整到所需的视角Azimuth。

可选地，可以设置多个偏振测量仪400，以同时监控待测光学薄膜多个视角角度的偏振光及相位差。

在本申请实施例中，通过测量光学薄膜相位差的系统包括多波长激光光源、偏光片和承载台，可测试多个波长下的相位差，且承载待测光学薄膜的承载台可多个方向调整角度，实现待测光学薄膜在各个大视角的相位差测量，由此可具有较高的兼容性，降低相位差测量的成本，通过不同角度相位差的测量结果确定待测光学薄膜的相位差，能够提高相位差的测量精度。

可选地，本申请实施例还提供一种测量光学薄膜相位差的方法，应用于如上述图1至图6任一项实施例所述的系统，所述方法包括：

基于所述相位差参数和预设公式，得到所述待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差；或者

基于所述出射光stokes参数和预设公式，得到所述待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差。

如上文所述，基于偏振测量仪400输出的相关测量数据，可以得到待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差。

在一个实施例中，基于所述相位差参数和预设公式，得到所述待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差，包括：确定所述多波长激光光源100发射的与所述相位差参数对应的激光的目标波长；确定所述承载台300调整的与所述相位差参数对应的待测光学薄膜的目标视角；根据公式Ro＝Phase_difference/360°*λ，计算出所述待测光学薄膜在所述目标波长和所述目标视角下的相位差，其中，Ro表示角度单位的相位差，Phase_difference表示长度单位的相位差，λ表示所述目标波长。

该实施例中，利用偏振测量仪400输出的相位差参数Phase_difference和多波长激光光源100发射的激光的波长，将偏振测量仪400输出的长度单位的相位差Phase_differenc，转换为角度单位的相位差Ro，即Ro＝Phase_difference/360°*λ。

在另一个实施例中，基于所述出射光stokes参数和预设公式，得到所述待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差，包括：确定所述多波长激光光源100发射的与所述出射光stokes参数对应的激光的目标波长；确定所述承载台300调整的与所述出射光stokes参数对应的待测光学薄膜的目标视角；确定所述多波长激光光源100发射的所述目标波长激光对应的入射光stokes参数；分别对所述入射光stokes参数和所述出射光stokes参数进行归一化，得到归一化后的入射光stokes参数和出射光stokes参数；根据公式Ro＝arcsin((S1m*S3m’-S3m*S1m’)/(S1m*S1m+S3m*S3m))，计算出所述待测光学薄膜在所述目标波长和所述目标视角下的相位差，其中，Ro表示角度单位的相位差，S1m表示归一化后的入射光stokes参数中的线偏振，S3m表示归一化后的入射光stokes参数中的圆偏振，S1m’表示归一化后的出射光stokes参数中的线偏振，S3m’表示归一化后的出射光stokes参数中的圆偏振。

该实施例中，利用多波长激光光源100发射的激光对应的入射光stokes参数、偏振测量仪400输出的出射光stokes参数和多波长激光光源100发射的激光的波长，可计算出待测光学薄膜的相位差Ro，即Ro＝arcsin((S1m*S3m’-S3m*S1m’)/(S1m*S1m+S3m*S3m))。

这里，通过对入射光和出射光的实际测量值进行归一化处理后，结合归一化值进行上述公式计算，则得到待测光学薄膜对应的相位差。

下面，结合测量光学薄膜相位差的系统，对本申请实施例的测量光学薄膜相位差的方法具体描述如下：

首先，校准光路：在未放置待测光学薄膜308之前，如图7所示，校准光路时仅包括多波长激光光源100、偏光片200和偏振测量仪400，在安装调试校准光路，校准光路后再进行待测光学薄膜308的相位差测量，校准目的是使得入射光的stokes参数(s0,s1,s2,s3)为(0,0,0,0)。如果入射光收到外界偏振光的干扰，则记录偏振测量仪400输出的实际测量的入射光的stokes参数(s0,s1,s2,s3)。

然后，放置待测光学薄膜308：安装待测光学薄膜308到圆形放置台305上，并将可调角度的样品承载台倾斜到所需角度，通过调整圆形底座平台301、样品承载台304和圆形放置台305三个方向的角度，使得调整到待测光学薄膜308所需的某个大视角。

接着，开始测量：结合电脑500的软件显示界面，开始测量待测光学薄膜308，例如测量C类型光学薄膜45度视角下的相位角，则调整偏光片200的角度，直至软件显示界面Azimuth对应的数值等于45度，开始读取软件显示界面显示的参数数据，即相位差Phase-difference参数或出射光stokes参数。

最后，计算相位差：

方法1：若读取Phase-difference的数值，则根据公式Ro＝Phase_difference/360°*λ，计算得到待测光学薄膜308对应的相位差；

方法2：若读取出射光stokes参数(s0’,s1’,s2’,s3’)，则根据公式Ro＝arcsin((S1m*S3m’-S3m*S1m’)/(S1m*S1m+S3m*S3m))，计算得到待测光学薄膜308对应的相位差。

在本申请实施例中，通过测量光学薄膜相位差的系统得到的相位差参数或stokes参数计算待测光学薄膜308对应的相位差，不仅可以极大地降低相位差测量设备的成本，且具有稳定性好、测量时效性高的优点。

此外，还可以将本申请实施例的测量光学薄膜相位差的系统引入到相位差光学薄膜的生产制程当中，可应用于面内相位差光学薄膜制程中的在线检查。如下图8所示，在该实施例中光学薄膜308’为卷材薄膜，上述图1实施例的待测光学薄膜308可以为片材薄膜。光学薄膜308’设置在卷材固定部700中，在生产制程中，沿着方向A对光学薄膜308’进行涂布，同时在光学薄膜308’的目标位置设置有测量光学薄膜相位差的系统，这样电脑500可以实时显示测量涂布生产的光学薄膜308’的相位差是否一致，若存在波动异常的相位差值则给出报警信号，以提示相关人员对光学薄膜308’的生产相关环节进行检查和调整，以保证生产出的相位差光学薄膜的质量。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (9)

1.一种测量光学薄膜相位差的系统，其特征在于，包括：

多波长激光光源，用于沿预设光路发射不同波长的激光；

偏光片，用于将所述多波长激光光源发射的目标波长的激光转换为位于所述预设光路的光轴上的线偏振光；

承载台，用于承载待测光学薄膜，并基于多个方向将待测光学薄膜调整到不同视角的偏振状态，所述承载台上设置有透光孔以沿所述光轴通过经所述待测光学薄膜相位差补偿后的线偏振光，并具体包括：圆形底座平台，所述圆形底座平台的中心轴与所述光轴垂直，所述圆形底座平台可绕所述圆形底座平台的中心轴对应的第一方向进行全方位角旋转，并沿旋转方向均匀间隔设置用于指示旋转角度的多个角度刻度线；样品承载台，设置在所述圆形底座平台上方，并可绕与所述光轴垂直的第二方向在预定角度范围内旋转；圆形放置台，放置在所述样品承载台上，用于放置所述待测光学薄膜，并可绕所述圆形放置台的中心轴对应的第三方向进行全方位角旋转，所述第一方向、第二方向和第三方向不同；

偏振测量仪，用于接收相位差补偿后的线偏振光，并基于所述相位差补偿后的线偏振光输出用于测量所述待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差的相关测量数据。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多波长激光光源包括：

旋转圆盘，所述旋转圆盘的中心轴与所述光轴平行，所述旋转圆盘可绕所述中心轴进行全方位角旋转，并沿旋转方向均匀间隔设置多个固定孔，各固定孔一一对应安装有发射不同波长激光的激光器。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述偏光片包括圆形偏光片，所述圆形偏光片的中心轴与所述光轴平行，所述圆形偏光片可绕所述中心轴进行全方位角旋转，并沿旋转方向均匀间隔设置用于指示偏振角度的多个角度刻度线。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述样品承载台包括滚轴以连接所述圆形底座平台和所述样品承载台，所述滚轴的中心轴垂直于所述圆形底座平台的中心轴和所述光轴，并可绕所述滚轴的中心轴进行旋转；

所述样品承载台通过所述滚轴的旋转，绕所述第二方向在所述预定角度范围内的旋转。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述透光孔包括所述样品承载台上设置的第一透光孔和所述圆形放置台上设置的第二透光孔。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述偏振测量仪包括：

光接收口，用于接收所述相位差补偿后的线偏振光；

信号处理器，用于根据所述相位差补偿后的线偏振光输出所述相关测量数据，所述测量数据包括相位差参数和出射光stokes参数。

7.一种测量光学薄膜相位差的方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6中任一项所述的系统，所述方法包括：

基于所述相位差参数和预设公式，得到所述待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差；或者

基于所述出射光stokes参数和预设公式，得到所述待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，基于所述相位差参数和预设公式，得到所述待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差，包括：

确定所述多波长激光光源发射的与所述相位差参数对应的激光的目标波长；

确定所述承载台调整的与所述相位差参数对应的待测光学薄膜的目标视角；

根据公式Ro＝Phase_difference/360°*λ，计算出所述待测光学薄膜在所述目标波长和所述目标视角下的相位差，

其中，Ro表示角度单位的相位差，Phase_difference表示长度单位的相位差，λ表示所述目标波长。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，基于所述出射光stokes参数和预设公式，得到所述待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差，包括：

确定所述多波长激光光源发射的与所述出射光stokes参数对应的激光的目标波长；

确定所述承载台调整的与所述出射光stokes参数对应的待测光学薄膜的目标视角；

确定所述多波长激光光源发射的所述目标波长激光对应的入射光stokes参数；

分别对所述入射光stokes参数和所述出射光stokes参数进行归一化，得到归一化后的入射光stokes参数和出射光stokes参数；

根据公式Ro＝arcsin((S1m*S3m’-S3m*S1m’)/(S1m*S1m+S3m*S3m))，计算出所述待测光学薄膜在所述目标波长和所述目标视角下的相位差，

其中，Ro表示角度单位的相位差，S1m表示归一化后的入射光stokes参数中的线偏振，S3m表示归一化后的入射光stokes参数中的圆偏振，S1m’表示归一化后的出射光stokes参数中的线偏振，S3m’表示归一化后的出射光stokes参数中的圆偏振。