[發明專利]正弦相位調制器峰值延遲量的標定裝置與方法

無效

• 申請號: 201310250490.6
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN103335822A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 曾愛軍;劉龍海;王健;朱玲琳;黃惠杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

技術領域

本發明涉及偏振測量技術領域，特別是一種正弦相位調制器峰值延遲量的標定裝置與方法。

技術背景

正弦相位調制器的相位延遲量被周期性正弦調制，峰值相位延遲量是正弦相位調制器的一個重要的參數。在制造加工和使用過程中,需要對正弦相位調制器的峰值相位延遲量等參數進行標定。

在先技術[1]（參見周軍，蘇桂英，李國華，光彈調制器定標新方法，光子學報，30，81-85，2001）描述了一種通過測量直流分量標定正弦相位調制器的新方法。激光光源出射光束經過起偏器后形成線偏振光，線偏振光經過待標定的光彈調制器并被檢偏器檢偏，測量光束被光電探測器接收并被鎖相放大器鎖出直流分量，通過將直流分量與理論值對比，可以標定光彈調制器的峰值延遲量。但是這種方法通過直流分量標定，結果易受背景光和光源波動的影響，標定精度低。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提出一種正弦相位調制器峰值延遲量的標定裝置與方法。該裝置和方法具有裝置簡單、結構緊湊、標定精度高、能標定小于半個波長的峰值延遲量、而且適用多波長標定的優點。

本發明的技術解決方案如下：

一種正弦相位調制器峰值延遲量標定裝置，其特點在于該裝置由激光光源、偏振分光棱鏡、光電探測器、控制器、鎖相放大器和計算機組成，所述的偏振分光棱鏡是具有起偏窗口和檢偏窗口的偏振分光棱鏡，該偏振分光棱鏡的起偏方向沿水平方向，檢偏方向沿垂直方向，所述的控制器通過輸入面板設置待標定正弦相位調制器的相位延遲量幅值和工作波長，其位置關系為：

所述的激光光源出射的光束透過所述的偏振分光棱鏡的起偏窗口后在待標定的正弦相位調制器的后表面反射，反射光束再次經所述的偏振分光棱鏡反射經偏振分光棱鏡的檢偏窗口并被所述的光電探測器接收，所述的光電探測器的輸出端與所述的鎖相放大器的信號輸入端相連，所述的控制器的第一輸出端接待標定的正弦相位調制器，所述的控制器的第二輸出端接所述的鎖相放大器的參考信號端，所述的鎖相放大器的輸出信號通過串口接入所述的計算機，該計算機安裝有與所述的鎖相放大器配套的Signaloc2100數據采集程序，該Signaloc2100數據采集程序用于采集鎖相放大器輸出信號的二次諧波分量。

利用上述正弦相位調制器標定裝置對正弦相位調制器的峰值延遲量的標定方法，該方法包括下列步驟：

①將待標定的正弦相位調制器插在所述的偏振分光棱鏡的起偏窗口的出射方向上，待標定的正弦相位調制器的快軸方向與所述的偏振分光棱鏡的起偏方向成45°夾角，與偏振分光棱鏡的檢偏方向成135°夾角，調整待標定的正弦相位調制器，使反射光從偏振分光棱鏡的檢偏窗口出射；

②所述的控制器通過輸入面板設置所述的正弦相位調制器的相位延遲量幅值，所述的光電探測器記錄從偏振分光棱鏡的檢偏窗口出射的光束光強并轉變為電信號輸入所述的鎖相放大器的信號輸入端，所述的控制器的第二輸出端接所述的鎖相放大器的參考信號端，所述的鎖相放大器的輸出信號包含二次諧波分量并通過串口接所述的計算機；

③所述的控制器依次改變正弦相位調制器的相位延遲量幅值，所述的計算機通過Signaloc2100數據采集程序采集并記錄鎖相放大器輸出信號的二次諧波分量；當所述的計算機記錄的二次諧波分量為零時，所述的控制器設置的相位延遲量幅值即為所述的正弦相位調制器的峰值相位延遲量。

與先技術相比，本發明的技術效果如下：

1.偏振分光棱鏡同時作為起偏器和檢偏器，裝置簡單，結構緊湊。

2.可以標定小于半個波長的峰值延遲量，使用反射光路，與普通方法相比，標定精度提高一倍。

3.標定光路中沒有使用波片，可以實現多波長的標定。

附圖說明

圖1為本發明正弦相位調制器峰值延遲量標定裝置實施例的結構框圖

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明，但不應以此限制本發明的保護范圍。

先請參閱圖1，圖1是本發明正弦相位調制器峰值延遲量標定裝置實施例的結構框圖。由圖可見，本發明正弦相位調制器峰值延遲量標定裝置，該裝置由激光光源1、偏振分光棱鏡2、光電探測器4、控制器5、鎖相放大器6和計算機7組成，所述的偏振分光棱鏡2是具有起偏窗口和檢偏窗口的偏振分光棱鏡，該偏振分光棱鏡的起偏方向沿水平方向，檢偏方向沿垂直方向，所述的控制器5通過輸入面板設置待標定正弦相位調制器3的相位延遲量幅值和工作波長，其位置關系為：