[發明專利]一種利用起偏分束棱鏡測量偏振度的方法

有效

• 申請號: 201210127501.7
• 申請日: 2012-04-26
• 公開（公告）號: CN102645281A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 陳哲;葛菁華;張軍;余健輝;呂鋒;陳春艷
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: G01J4/00
• 分類號: G01J4/00;G02B5/04
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;廖繼海

技術領域

本發明涉及光學測量領域。

背景技術

偏振度(DOP)是描述光束偏振情況的一個物理量，是光源特性的一個重要參數，偏振度與光器件的特性測量、光傳感系統的靈敏度、光通信系統的光信號質量直接相關。光的偏振度定義為偏振光占總光強的比例，其中，P_p是指光束中偏振成分的功率，P_u是指光束中非偏振成分的功率，DOP表征了一束光中偏振成分的多少。

測量偏振度的方法目前有以下幾種：

1.偏振度的斯托克斯參量測試方法

其裝置結構如圖1所示，光源是偏振度為100％的偏振光，為了測試光通過待測器件后的斯托克斯參量，需要分別插入三塊起偏器，當插入0°起偏器時，測得功率為P₀；當插入45°起偏器時，測得功率為P₄₅；當插入左旋圓偏光起偏時，測得功率為P_cl；沒有插入起偏器時測試的功率為P_total。

由斯托克斯參量的定義得到S₀＝P_total，假設偏振光光強為P_tp，非偏振光光強為P_un，非偏振光透過起偏器后的光強為P_min＝0.5P_un，偏振光光強可分解為兩個正交偏振態光強之和。因此可以得到斯托克斯參量為：

S₀＝P_total

S₁＝2P₀-P_total

S₂＝2P₄₅-P_total

S₃＝2P_cl-P_total

用斯托克斯參量表示偏振度的公式是：

DOP=S21+S22+S32S02]]>

2.偏振度的全偏振態消光比測試法

其裝置結構如圖2所示，通過偏振控制器改變輸出光的偏振態，測試在所有偏振態中的最大輸出光強P_max，最小輸出光強P_min。

假設偏振光光強為P_tp，非偏振光光強為P_un，偏振光部分通過偏振控制器的作用，通過檢偏器后的最大光強為P_tp，最小為0，非偏振光通過檢偏器后光強為0.5P_un。因此最大輸出光P_max＝0.5P_un+P_tp，最小輸出光強P_min＝0.5P_un。由偏振度(DOP)的定義，即完全偏振光部分強度與總強度之比。所以可得到：