[發明專利]偏振分光裝置

有效

• 申請號: 201210509053.7
• 申請日: 2012-12-02
• 公開（公告）號: CN103424878A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 樂燕芬;侯文玫;句愛松
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G02B27/28
• 分類號: G02B27/28
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術領域

本發明涉及激光外差干涉測量的光路結構，尤其是一種偏振分光裝置。

背景技術

激光外差干涉測量的特點是利用載波技術，將被測物理量的信息轉換成調頻或調相信號，能以簡單的相位比較測量達到高測量分辨率，而且具有結構簡單、抗干擾能力強、測量速度快、信噪比高等特點，在精密機械制造、納米測量中廣泛用于位移、角度、直線度、平面度和形貌等測量。

實現外差干涉的主要方法，一種是利用塞曼分裂He-Ne激光器產生正交性優異且具有一定頻差的線偏振光。通過偏振分光鏡實現兩束偏振光的分離，然后分別進入測量臂和參考臂。另一種方法是利用光學頻移器件如聲光調制器，對單頻激光器產生的激光束通過偏振分光鏡分束后再進行頻移，產生具有一定頻差且正交的線偏振光，然后分別進入測量臂和參考臂。

激光外差干涉系統中，經過偏振分光鏡的作用，分束后的線偏振正交出射；或再通過平面鏡反射后實現平行出射，再進入測量臂和參考臂，無法實現干涉臂的共光路而出現死程，影響測量精度。

發明內容

本發明的目的是針對上述存在問題，提供一種結構簡單、在激光外差干涉系統中科代替傳統偏振分光鏡實現正交線偏振光分束合并，并且分束、合并前后光束平行的偏振分光裝置。

本發明的一種偏振分光裝置，其特征在于，具有平行的第一平面和第二平面；包括：

兩個規格相同的三角棱鏡和兩個規格相同的四角棱鏡，三角棱鏡的第二斜面與四角棱鏡的第一斜面膠合，形成具有兩個平行面的梯形棱鏡，梯形棱鏡兩兩間在第一直角面膠合，該直角面鍍有偏振分光膜。

進一步，本發明的偏振分光裝置，還可以具有這樣的特征：

其中，偏振分光裝置使得垂直于第一平面入射的第一光束分成具有相互正交的線性偏振的第二和第三光束；

第一、第二和第三光束相互平行；

偏振分光裝置使得垂直于第二平面入射的兩束具有相互正交的線性偏振的第四和第五光束合并為第六光束；

第四、第五和第六光束相互行。

進一步，本發明的偏振分光裝置，還可以具有這樣的特征：

其中，光束從三角棱鏡的第一斜面垂直入射，在第二斜面發生全反射，再經過第三斜面反射后，垂直第二斜面出射；

第三斜面鍍有全反射膜。

進一步，本發明的偏振分光裝置，還可以具有這樣的特征：

其中，四角棱鏡包含第一斜面、第二斜面和第一直角面、第二直角面；

第一斜面與三角棱鏡的第二斜面膠合；

第一直角面與另一個四角棱鏡的第一直角面=相膠合。

進一步，本發明的偏振分光裝置，還可以具有這樣的特征：

其中，光束垂直與四角棱鏡的第一斜面入射，相互正交的線性偏振光在第一直角面分離；

S光反射，經第二斜面反射后，垂直第二直角面出射；

P光透射，經過第二梯形棱鏡后，平行于S光出射。

進一步，本發明的偏振分光裝置，還可以具有這樣的特征：

其中，三角棱鏡和四角棱鏡兩者粘合后，三角棱鏡的第三斜面與四角棱鏡的第二斜面位于同一平面。

發明作用與效果

本發明的偏振分光裝置使得分束后的兩束線偏振光平行出射，在激光外差干涉測量中可改進干涉光路、減少系統體積，且容易實現干涉臂的共光路結構，死程達到最小，有利于干涉系統測量精度的提高。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是圖1裝置的平面示意圖及光路圖。

具體實施方式

以下結合圖1，圖2對本發明進行詳細說明，但本實施例并不限定本發明的范圍。

本發明公開了一種偏振分光裝置。如圖1所示，包括三角棱鏡1A、三角棱鏡1B、四角棱鏡2A、四角棱鏡2B。從結構上，三角棱鏡1A與四角棱鏡2A在斜面6粘合。對稱地，三角棱鏡1B與四角棱鏡2B在斜面7粘合。四角棱鏡2A和四角棱鏡2B在直角面3粘合，該直角面3上鍍有偏振分光膜。粘合后的整個分光裝置為梯形棱鏡，面4A和面4B在同一平面，面5A和面5B在同一平面，且面4和面5平行。三角棱鏡的三個楔角分別為45°、112.5°和22.5°。四角棱鏡的四個楔角分別為45°、157.5°、67.5°和90°。