CN210893627U - 一种波片相位标定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种波片相位标定装置，包括按照光路依次设置的激光器、用于对光束进行相位调制的涡旋相位板、待测波片放置架、反射镜、用于将线偏振光转换为圆偏振光的四分之一波片、物镜；所述光束经一次涡旋相位板相位调制后，经过待测波片和四分之一波片到达物镜成像。本实用新型大大简化了波片测量装置的结构，提高了波片相位延迟量测量精度和通用性。
Description
技术领域
本发明涉及光学仪器领域，具体涉及一种波片相位标定装置。
背景技术
波片能使偏振光互相垂直的两个分量产生相位延迟，是偏振光学中非常重要的器件。相位延迟量与波片的厚度、应力双折射等诸多因素有关，是波片非常重要的光学属性，直接决定波片的质量，将会直接或间接的影响到光学系统的性能，因此如何准确标定波片的相位延迟量是非常重要的工作。
曲阜师范大学的王静2007年4月发表的《波片相位延迟量的智能化测量技术再研究》的硕士学位论文提出了用四步移相法测量波片的相位延迟量。但是利用四步移相法测量相位延迟存在精确度不够高、操作复杂等问题。北京邮电大学的张颖2015年2月发表的《基于单一波长激光器测量多波长波片相位延迟量的系统设计与开发》的博士学位论文提出了用单一波长激光器测量多波长波片的相位延迟量，虽然测量精确度提高了，但是还存在结构复杂的问题。而且现有的波片标定装置存在装置结构复杂、通用性弱，测量精度低等问题。
发明内容
本发明针对目前波片测量系统装置结构复杂、通用性弱，测量精度低等诸多问题，提出一种新型的波片相位标定装置。就该结构较为简单，可以快速且精确地实现波片相位延迟量的测量。
一种波片相位标定装置，包括按光路依次设置的激光器、涡旋相位板、待测波片放置架、反射镜、四分之一波片、物镜；
以待测波片放置时的快轴方向为x轴方向、慢轴方向为y轴方向，建立参考坐标系，
所述激光器发射的线偏振光光束线偏振方向与x轴的夹角为α，光束经过涡旋相位板，被涡
旋相位板调制后，光束具有涡旋相位波前，出射的光束通过待测波片放置架上放置的待测
波片之后被反射镜反射；通过所述四分之一波片，线偏振光光束的偏振态被调制成圆偏光，
经过物镜聚焦后，在焦平面形成椭圆形中空光斑；椭圆形中空光斑的长轴与x轴的夹角为方
位角Ψ；待测波片的相位延迟量η可通过
计算出。
所述涡旋相位板为0~2π涡旋相位板，涡旋相位板光学厚度等于旋转方位角，入射光束通过涡旋相位板的出射光束具有涡旋相位波前。
所述方位角Ψ随待测波片相位延迟量η的变化而变化；当α=0°且不放入待测波片时，长轴和短轴相等，为一圆形中空光斑。
作为优选在激光器与所述涡旋相位板之间加一个二分之一波片，用于调整α。
作为优选一般选取α=30°，此时椭圆形中空光斑长短轴比例最大，有利于标定方位
角Ψ，此时
。
相对于现有技术，本发明具有以下有益的技术效果：
1、本发明的装置结构简单，操作便捷；
2、本发明可以检测任意波片的相位延迟量；
3、本发明测量的精度高且效率高。
因此，该发明的技术方案与原有技术相比，能够提高波片相位延迟量测量的精度和通用性，并且简化了装置结构。
附图说明
图1 本发明的一个实施例的光路图；
其中：1、激光器；2、涡旋相位板；3、待测波片放置架；4、反射镜；5、四分之一波片；6、物镜。
图2为实施例中α=30°、待测波片相位延迟量为0°时的椭圆形中空光斑。
图3为实施例中α=30°、待测波片相位延迟量为45°时的椭圆形中空光斑。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明，但本发明并不限于此。
如图1所示是本发明一个实施例的波片相位标定装置的光路图。该实施例的波片相位标定装置包括：激光器1，涡旋相位板2，待测波片放置架3，反射镜4，四分之一波片5，物镜6。
其中，激光器1出射波长为532nm的连续激光。
其中涡旋相位板2为0~2π涡旋相位板，涡旋相位板光学厚度等于旋转方位角，入射平面波通过涡旋相位板的出射光束具有涡旋相位波前。
波长为532nm的激光器1发射的光束经过0~2π涡旋相位板2，被0~2π涡旋相位板2调
制后，光束具有涡旋相位波前，出射的光束通过待测波片放置架3上放置的待测波片之后被
反射镜4反射；通过所述四分之一波片5，线偏振光光束的偏振态被调制成圆偏光，经过物镜
6聚焦后，在焦平面形成椭圆形中空光斑；椭圆形中空光斑的长轴与x轴的夹角为方位角Ψ；
待测波片的相位延迟量η可通过
计算出。
入射光束的线偏振方向与x轴的夹角α=30°。
测量相位延迟量为0°的波片，放入待测波片放置架3上，在焦平面形成的椭圆形中
空光斑如图2所示，用长轴标定出方位角Ψ=0°，根据α=30°时的相位延迟量η的关系式：
,可以得到待测波片相位延迟量η=0°；
测量相位延迟量为45°的波片，放入待测波片放置架3上，在焦平面形成的椭圆形
中空光斑如图3所示，用长轴标定出方位角Ψ=10.278°，根据α=30°时的相位延迟量η的关系
式：
,可以得到待测波片相位延迟量η=45°。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种波片相位标定装置，其特征在于：包括按光路依次设置的激光器、涡旋相位板、待测波片放置架、反射镜、四分之一波片、物镜；
以待测波片放置时的快轴方向为x轴方向、慢轴方向为y轴方向，建立参考坐标系，所述
激光器发射的线偏振光光束线偏振方向与x轴的夹角为α，光束经过涡旋相位板，被涡旋相
位板调制后，光束具有涡旋相位波前，出射的光束通过待测波片放置架上放置的待测波片
之后被反射镜反射；通过所述四分之一波片，线偏振光光束的偏振态被调制成圆偏光，经过
物镜聚焦后，在焦平面形成椭圆形中空光斑；椭圆形中空光斑的长轴与x轴的夹角为方位角
Ψ；待测波片的相位延迟量η可通过
计算出。
2.根据权利要求1所述的一种波片相位标定装置，其特征在于：所述涡旋相位板为0~2π涡旋相位板，涡旋相位板光学厚度等于旋转方位角，入射光束通过涡旋相位板的出射光束具有涡旋相位波前。
3.根据权利要求1所述的一种波片相位标定装置，其特征在于：所述方位角Ψ随待测波片相位延迟量η的变化而变化；当α=0°且不放入待测波片时，长轴和短轴相等，为一圆形中空光斑。
Priority Applications (1)
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| CN202020014840.4U CN210893627U (zh) | 2020-01-06 | 2020-01-06 | 一种波片相位标定装置 |
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| CN202020014840.4U CN210893627U (zh) | 2020-01-06 | 2020-01-06 | 一种波片相位标定装置 |
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| CN202020014840.4U Expired - Fee Related CN210893627U (zh) | 2020-01-06 | 2020-01-06 | 一种波片相位标定装置 |
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2020
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