[發明專利]一種基于反射式閃耀光柵的簡化雙體Sagnac干涉元件

有效

• 申請號: 201610291275.4
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN105739115B
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 金施群;邢金玉;胡鵬浩;王行芳;王喆
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G02B27/28
• 分類號: G02B27/28;G02B27/42
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種基于反射式閃耀光柵的簡化雙體Sagnac干涉元件，其特征是：設置所述干涉元件的結構形式為：

兩級結構相同的反射式Sagnac干涉單元按相互垂直的方式布局，并以半波片(2)相連，所述兩級結構相同的反射式Sagnac干涉單元分別是一級干涉單元和二級干涉單元；

所述一級干涉單元是由第一反射式閃耀光柵(10)、第二反射式閃耀光柵(12)和第一偏振分光鏡(11)構成的豎直平面中的干涉單元；

所述二級干涉單元是由第三反射式閃耀光柵(30)、第四反射式閃耀光柵(32)和第二偏振分光鏡(31)構成的水平面中的干涉單元；

平行的入射光束A通過第一偏振分光鏡(11)進入一級干涉單元，一級干涉單元在所述第一偏振分光鏡(11)中的出射光經半波片(2)改變偏振方向后通過第二偏振分光鏡(31)進入二級干涉單元，二級干涉單元在所述第二偏振分光鏡(31)中的出射光在偏振片(4)中極化，再通過透鏡系統成像(5)在干涉成像面(6)上形成干涉圖樣；

在所述一級干涉單元中，平行的入射光束A經第一偏振分光鏡(11)分束為偏振方向相互垂直的兩束線偏振光，分別是反射形成的第一光束和透射形成的第二光束；

所述第一光束依次經第一反射式閃耀光柵(10)和第二反射式閃耀光柵(12)反射后沿著與入射光束相反的方向入射到第一偏振分光鏡(11)上，并在第一偏振分光鏡(11)上反射形成第一光束第一次出射光A11；

所述第二光束依次經第二反射式閃耀光柵(12)和第一反射式閃耀光柵(10)反射后透過第一偏振分光鏡(11)，形成第二光束第一次出射光A12；

所述第一光束第一次出射光A11和第二光束第一次出射光A12透過半波片(2)并將偏振方向旋轉45°后入射到二級干涉單元中，并在所述二級干涉單元中經過與一級干涉單元相同的作用形式后，形成四束出射光束；所述四束出射光束分別是由第一光束第一次出射光A11形成的偏振方向相互垂直的第一出射光B11和第二出射光B12，以及由第二光束第一次出射光A12形成的偏振方向相互垂直的第三出射光B21和第四出射光B22；并且第一出射光B11與第三出射光B21偏振方向相同；

在所述一級干涉單元中，第一偏振分光鏡(11)與入射光束A成45°夾角；所述第一光束在所述第一反射式閃耀光柵(10)上的入射角為22.5°；所述第二光束在所述第二反射式閃耀光柵(12)上的入射角為22.5°，所述二級干涉單元具有與所述一級干涉單元相同的結構形式；所述半波片(2)的快軸設置為與入射光束A的前進方向成22.5°夾角；所述偏振片(4)設置為其透光軸與其入射的偏振方向相互垂直的線偏振光的偏振方向均成45°夾角；

第一光束在所述第一反射式閃耀光柵(10)上的入射角為a1、出射角為a2；

第一光束在所述第二反射式閃耀光柵(12)上的入射角為b1、出射角為b2；

第二光束在所述第二反射式閃耀光柵(12)上的入射角為c1、出射角為c2；

第二光束在所述第一反射式閃耀光柵(10)上的入射角為d1、出射角為d2；

并有：a＝a2-a1，b＝b2-b1，c＝c2-c1，d＝d2-d1；設置第一反射式閃耀光柵(10)和第二反射式閃耀光柵(12)的閃耀方向，使得在a、b、c和d之間存在關系式：a＝b＝(-c)＝(-d)。

2.根據權利要求1所述的基于反射式閃耀光柵的簡化雙體Sagnac干涉元件，其特征是：所述第一反射式閃耀光柵(10)和第二反射式閃耀光柵(12)第三反射式閃耀光柵(30)和第四反射式閃耀光柵(32)為相同器件，并且一級衍射效率不低于80％；所述第一偏振分光鏡(11)和第二偏振分光鏡(31)對于P光具有不低于85％的反射效率，對于S光具有不低于85％的透射效率。

3.根據權利要求1所述的基于反射式閃耀光柵的簡化雙體Sagnac干涉元件，其特征是：所述干涉圖樣接收面(6)是處在所述成像光學系統(5)的焦平面上。