[實用新型]單一波長光源測量不同波長相位延遲器件的系統

無效

• 申請號: 200920109711.7
• 申請日: 2009-07-03
• 公開（公告）號: CN201464160U
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 張穎;宋菲君;李海燕;楊曉光;俞蕾
• 申請（專利權）人: 大恒新紀元科技股份有限公司北京光電技術研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G01J9/00
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 余功勛

技術領域

本實用新型涉及一種測量不同波長相位延遲器件的系統，特別是涉及一種利用單一波長光源測量不同波長相位延遲器件的系統，屬于光學測量技術領域。

背景技術

相位延遲量作為相位延遲器件的重要參數，其測量準確度直接影響到應用系統的質量，并且隨著技術的發展和研究的深入，人們對波片的加工和測量精度都提出了更高的要求，例如空間太陽望遠鏡(SST)的偏振測量精度已經要求能夠達到10^-4以上。因此，提高相位延遲量的測量準確度對于設計和研制高精度相位延遲器件及系統具有十分重要的意義。目前有很多測量波片相位延遲量的方法，例如分束差動測量法、光譜掃描法、光強法、調制法等。例如采用分束差動自動測量(郝殿中，宋連科，波片相位延遲的分束差動自動測量，光電子.激光，16(5)，2005：601-604)；采用計算波片相位延遲量來進行精密測量的技術(徐文東，李錫善，波片相位延遲量精密測量新方法，光學學報，1994，14(10)，1096-1101)等

現有技術存在的問題和不足是：

1、采用分束差動測量法時需測量出現極值點時補償器件的轉角，再轉換為相關的相位信息，測量誤差大，機構復雜，儀器成本高；

2、采用光強法時，如波片相位延遲的分束差動自動測量系統，在未加調制的情況下直接測量直流暗點的光強，由于測量的是光強的絕對值，光源的波動及背景光的影響對測量結果影響很大，測量精度低；

3、采用光譜掃描法時需從光譜曲線的極值測定相位延遲量，對單色儀的光譜精度要求高。

4、采用調制法測量時，如上述波片相位延遲量精密測量系統加入了可旋轉的機械-光學旋光調制器，結構復雜，裝調要求高，誤差較大。

5、大部分方法的測量結果受到儀器準直、共軸等裝調誤差的影響很大；

6.大多數方法由于器件的基本參數都與波長有關，因而不適于多波長測量或消色差波片的測量。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種單一波長光源測量不同波長相位延遲器件的系統，本實用新型為一種光電混和系統，可用于對波片等光學延遲器件的相位延遲進行精密測量，也可用于產生任意的光學相位延遲量。該實用新型的獨特性在于能夠對光學相位延遲量進行直接量的測量，和其他通過間接量轉換的測量方法相比有其明顯的優勢。采用光調制方式測量消光位置，提高了信噪比，使測量精度大為改善。同時該實用新型采用旋轉編碼器實現了角度的精確測量，消除了因刻度不精確、目視讀數誤差等不利因素對實驗操作的影響。根據ΔL_2π(λ)Δn(λ)tanα＝λ可以看出，當補償量為2π時，對于確定的補償器來說，補償器楔角α為一常量，ΔL_2π(λ)·Δn(λ)與波長λ應為正比關系，是一條直線；本實用新型采用該系統測量波長分別為808nm、632.8nm、532nm、473nm的激光器得到一條儀器常數曲線，利用該曲線能夠采用一種波長的激光器測量各種不同波長的波片，通過換算得到很高的測量精度，這樣能夠有利于產品向集成化、小型化、高精度、多功能方向發展。整個實驗對環境的要求不高，操作簡單，易于產品化。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為：

一種單一波長光源測量不同波長相位延遲器件的系統，其包括激光光源、光分束器、起偏器、光調制器、調制信號源、待測相位延遲器、相位補償器、檢偏器、光探測器、結果顯示單元和激光單色儀；其特征在于所述激光光源經所述光分束器分為兩束，一束依次經過所述起偏器、光調制器、待測相位延遲器、相位補償器、檢偏器、光探測器后由結果顯示單元顯示輸出結果；另一束輸出至激光單色儀；所述調制信號源與所述光調制器通過信號線連接。

所述光調制器、待測相位延遲器、相位補償器的角度旋轉操作時分別由一旋轉編碼器檢測；所述光調制器或待測相位延遲器或相位補償器位于一晶體座中，且通過所述晶體座與所述旋轉編碼器轉動環一體連接，所述晶體座安裝于一固定底座中，所述固定底座與所述旋轉編碼器的本體一體連接。

所述旋轉編碼器為空心軸旋轉編碼器，其與所述晶體座為軸孔抱緊實現一體連接，所述旋轉編碼器的本體與所述固定底座之間采用板彈簧實現一體連接。

所述光調制器為KD*P晶體電光調制器，調制方式為縱向調制，所述調制信號源為正弦調制信號。

所述系統包括一信號處理電路，所述光探測器接收的信號經所述信號處理電路進行濾波處理后發送到所述結果顯示單元。