[發(fā)明專利]線性雙折射測(cè)量裝置和測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210193165.6
• 申請(qǐng)日: 2012-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN102706809A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾愛軍;陳貝石;劉龍海;鄭樂行;朱玲琳;黃惠杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G01N21/23
• 分類號(hào): G01N21/23;G01B11/26
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

1.一種線性雙折射測(cè)量裝置，其特征在于該裝置由光強(qiáng)調(diào)制的準(zhǔn)直光源（1）、圓起偏器（2）、沃拉斯頓棱鏡（4）、雙象限探測(cè)器（5）和信號(hào)處理單元（6）組成，上述各元部件的位置關(guān)系是：沿所述的光強(qiáng)調(diào)制的準(zhǔn)直光源（1）輸出的光束前進(jìn)方向上，依次是所述的圓起偏器（2）、沃拉斯頓棱鏡（4）和雙象限探測(cè)器（5），所述的雙象限探測(cè)器（5）的輸出端與所述的信號(hào)處理單元（6）的輸入端相連，在所述的圓起偏器（2）和沃拉斯頓棱鏡（4）之間設(shè)置待測(cè)線性雙折射樣品（3）的插口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性雙折射測(cè)量裝置，其特征在于，所述的光強(qiáng)調(diào)制的準(zhǔn)直光源（1）由信號(hào)控制電路和激光器組成，出射激光的光強(qiáng)被方波調(diào)制。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性雙折射測(cè)量裝置，其特征在于，所述的沃拉斯頓棱鏡4的兩個(gè)偏振軸分別與水平方向成0°和90°夾角。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性雙折射測(cè)量裝置，其特征在于，所述的信號(hào)處理單元（6）由具有A/D轉(zhuǎn)換功能的多通道高速度數(shù)據(jù)采集卡與計(jì)算機(jī)構(gòu)成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性雙折射測(cè)量裝置，其特征在于，所述的圓起偏器（2）為利用方解石晶體和石英晶體制作成的消光比優(yōu)于10^-3的圓起偏器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性雙折射測(cè)量裝置，其特征在于，所述的沃拉斯頓棱鏡（4）的分束角為5°，其消光比優(yōu)于10^-5。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性雙折射測(cè)量裝置，其特征在于，所述的雙象限光電探測(cè)單元（5）由兩個(gè)光電二極管和信號(hào)放大電路組成。

8.利用權(quán)利要求1所述的線性雙折射測(cè)量裝置測(cè)量線性雙折射的方法，其特征在于包括下列步驟：

①將待測(cè)線性雙折射樣品（3）插入所述的圓起偏器（2）和沃拉斯頓棱鏡（4）之間插口并調(diào)整光路，使由準(zhǔn)直光源（1）輸出的光束經(jīng)所述的圓起偏器（2）后垂直入射在待測(cè)線性雙折射樣品（3）上；

②利用所述的雙象限光電探測(cè)（5）記錄由沃拉斯頓棱鏡（4）分束產(chǎn)生的兩個(gè)子光束的光強(qiáng)I_0°和I_90°并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，該電信號(hào)輸入所述的信號(hào)處理單元（6）；

③將所述的待測(cè)線性雙折射樣品（3）繞輸入光束旋轉(zhuǎn)45°；

④利用所述的雙象限光電探測(cè)（5）分別記錄由沃拉斯頓棱鏡（4）分束產(chǎn)生的兩個(gè)子光束的光強(qiáng)I_0°′和I_90°′并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，該電信號(hào)輸入所述的信號(hào)處理單元（6）；

⑤所述的信號(hào)處理單元6進(jìn)行下列運(yùn)算求解相位延遲量δ和快軸方位角θ：

δ=sin-1(A2+B2)]]>

θ=12arcsin(AA2+B2)]]>或θ=12arccos(BA2+B2)]]>

計(jì)算出δ在0°～90°范圍內(nèi)的值和θ在0～180°范圍內(nèi)的值，即獲得了待測(cè)線性雙折射樣品的相位延遲量和快軸方位角。