[實用新型]一種測量透明體折射率的光程四倍增的裝置

無效

• 申請號: 200920031974.0
• 申請日: 2009-02-23
• 公開（公告）號: CN201434946Y
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發明（設計）人: 趙建林;邸江磊
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G02F1/09
• 分類號: G02F1/09;G02B27/28;G01N21/41
• 代理公司: 西北工業大學專利中心
• 代理人: 王鮮凱

技術領域

本實用新型涉及一種測量透明體折射率的光程四倍增的裝置，屬于光學測量技術領域。

背景技術

在通常的光學測量過程中，往往需要通過增加光程差的方法來達到提高測量精度的目的。以邁克爾遜干涉儀應用于光學測量過程為例，可以設法將待測的物理量轉化為邁克爾遜干涉儀中動鏡的位移d，而此位移量d使干涉儀中由分束鏡分開的兩束光產生2d的光程差，進一步依據光程差所引起的干涉條紋的偏移可以求出待測物理量的值。由于最終的待測量由干涉條紋解調得到，如果同樣大小的動鏡位移d能夠使干涉儀中兩束光產生更大的光程差，則干涉條紋的偏移量將增大，干涉儀的測量精度可以進一步提高。

原有的測量裝置中，采用光束多次反射的方法，通過移動反射鏡可以達到大幅度增加光程的目的，但是經過多次反射后光束角度難以控制，并且總光程不易精確計算，同時該裝置也不適合應用于類似邁克爾遜干涉儀光路結構的光學測量過程中。由于從移動反射鏡反射回來的光束與光束入射時的角度不能實現一致(因為，在保證光束強度盡可能不衰減的條件下無法做到由移動反射鏡垂直反射)，所以相同的動鏡位移難以產生較大的光程，所以在實際應用中不能夠帶來極大方便。

發明內容

要解決的技術問題

為了克服現有技術光程較小，影響測量精度的困難，本實用新型提出一種測量透明體折射率的光程四倍增的裝置，通過倍增光程以達到提高光學測量精度的目的。

技術方案

本實用新型提出的一種測量透明體折射率的光程四倍增的裝置，包括馬赫曾德干涉光路，技術特征在于：在馬赫曾德干涉光路與定位反射鏡的光路之間依次設置偏振分光器件和旋光器件，反射鏡于偏振分光器件反射光路垂直設置，定位反射鏡垂直于入射偏振光方向放置，與被測物體不聯動，且固定位于被測量物體之后方；所述激光器發出的入射光為一單色平面偏振光；調整偏振分光器件的方向為能使入射平面偏振光完全透射，并使反射的偏振方向與入射平面偏振光正交的平面偏振光完全反射；調整旋光器件使穿過該器件并沿原路返回再次穿過該偏振器件的偏振光偏振方向沿某一方向旋轉90°角。

當激光器發出的入射單色平面偏振光入射到偏振分光器件后，可以完全穿過該偏振分光器件并到達旋光器件，穿過透明體待測樣品之后垂直照射定位反射鏡并被反射再次穿過待測樣品回到旋光器件；透過旋光器件后轉化為與初始入射平面偏振光偏振方向正交的平面偏振光，然后再次到達偏振分光器件并被全部反射后，垂直照射反射鏡并被反射再次回到偏振分光器件；經偏振分光器件全部反射后再次穿過旋光器件，經過透明體待測樣品再次經定位反射鏡垂直反射后穿過該旋光器件，轉化為與初始入射單色平面偏振光偏振方向一致的平面偏振光，穿過偏振分光器件沿入射光方向原路返回。

所述的偏振分光器件為一能夠使入射激光束不同偏振方向的光束透射或者反射的光學器件，為偏振分光棱鏡、介質膜偏振分光鏡或偏振衍射分光光柵。

所述的旋光器件為一能夠改變偏振光偏振方向的光學器件，為法拉第旋光器或與入射平面偏振光波長相匹配的四分之一波片。

所述反射鏡為可以將入射平面偏振光完全反射的反射鏡。

所述的定位反射鏡為可以將入射平面偏振光完全反射的反射鏡，垂直于入射偏振光方向放置，與被測物體不聯動，且固定位于被測量物體之后方。

本實用新型的有益效果是：在光學測量過程中，由于入射平面偏振光兩次經過定位反射鏡反射并最終轉化成與入射平面偏振光偏振方向完全一致的出射平面偏振光。在測量玻璃或晶體等透明介質的折射率時，將介質置于旋光器件和定位反射鏡之間，光束四次通過介質，有助于提高折射率測量精度。同時，因為出射光束與入射光束嚴格重合，有利于光學測量過程中的光路布置，使光路結構更加緊湊。

附圖說明

圖1是本實用新型測量透明體折射率的光程四倍增裝置的結構示意圖。

圖中，1-激光器、2-分光鏡、3-反射鏡、4-分光鏡、5-條紋接收裝置、6-偏振分光棱鏡、7-出射單色平面偏振光、8-分光鏡、9-入射單色平面偏振光、10-介質膜反射鏡、11-光學薄膜鍍的四分之一波片、12-定位反射鏡、13-待測樣品。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。