[發明專利]一種基于光譜干涉裝置的測量系統

有效

• 申請號: 201710259114.1
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN107121077B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 泰州阿法光電科技有限公司
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06;G01B9/02
• 代理公司: 北京久維律師事務所 11582
• 代理人: 邢江峰

本發明涉及一種基于光譜干涉裝置的測量系統，主要解決現有技術中存在的測量精度不足的技術問題，本發明通過采用所述測量系統包括光源，與光源依次連接的擴束準直透鏡、起偏器、檢偏器、自聚焦透鏡、光譜儀及數據處理單元；待測雙折射晶體連接于所述起偏器與檢偏器之間；所述起偏器用于將經擴束準直透鏡輸出的平行光起偏為線偏振光；所述起偏器(的偏振軸與待測雙折射晶體的任意偏振軸有夾角θ；檢偏器與待測雙折射晶體的任意偏振軸夾角為45度的技術方案，較好的解決了該問題，可用于雙折射晶體厚度測量。

技術領域

本發明涉及光學測量領域，特別涉及到一種基于光譜干涉裝置的測量系統及測量方法。

背景技術

雙折射晶體在光學波片，光延遲，激光測量等方面有重要的應用。雙折射晶體的在通光方向上的厚度決定了雙折射晶體的延遲量，并直接決定了基于該材料的器件的性能指標和應用范圍。

現有的雙折射晶體厚度測量方法存在測量精度不夠的技術問題。因此，本發明提出一種基于光譜干涉裝置的測量系統及測量方法，通過對白光干涉光譜進行傅里葉變換運算來得到待測雙折射晶體的厚度，能實現微米級厚度的測量精度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在的測量精度不足的技術問題。提供一種新的基于光譜干涉裝置的測量系統，該測量系統具有不損傷待測雙折射晶體、測量方便、精度高的特點。

為解決上述技術問題，采用的技術方案如下：

一種基于光譜干涉裝置的測量系統，所述測量系統包括光源101，與光源101依次連接的擴束準直透鏡102、起偏器103、檢偏器105、自聚焦透鏡106、光譜儀107及數據處理單元108；待測雙折射晶體104連接于所述起偏器103與檢偏器105之間；所述起偏器103用于將經擴束準直透鏡102輸出的平行光起偏為線偏振光；所述起偏器103的偏振軸與待測雙折射晶體(104)的任意偏振軸有夾角θ；所述檢偏器105與待測雙折射晶體104的任意偏振軸夾角為45度；其中，θ≠Nπ，N為整數。

上述技術方案中，為優化，進一步地，所述數據處理單元108為電腦。

進一步地，所述光源101為寬譜光源。

進一步地，所述測量系統系的厚度測量靈敏度為微米量級。

進一步地，所述測量裝置用于雙折射晶體厚度測量。

本發明還提供一種基于光譜干涉裝置的測量系統的測量方法，包括：

(1)打開光源101，旋轉起偏器103調整夾角θ，觀察光譜儀接收到的光譜條紋，使其干涉對比度最佳，獲得最佳干涉條紋，干涉條紋為：

(2)使用光譜儀采集步驟(1)所述最佳光譜干涉條紋，數據處理單元108對步驟(1)中最佳干涉條紋進行傅里葉變換，得到交流項及直流項；

(3)根據步驟(2)交流項及直流項的時間間隔，計算出待測雙折射晶體104的延遲量t；

(4)根據步驟(3)所述延遲量t及待測雙折射晶體104的折射率n，計算出待測雙折射晶體104的厚度h：

h＝ct/n；

測試靈敏度d為：

其中，λ₀為光源的中心波長，Δλ為光源譜寬，c為光速，t為待測雙折射晶體104的延遲量。

上述方案中，為優化，進一步地，所述步驟(2)中傅里葉變換為快速傅里葉變換。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。