[實用新型]一種多偏振片裝校裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720061374.3
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN206411308U
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王培綱;梁科鋒;殷德奎;王海英
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
• 主分類號: G02B7/00
• 分類號: G02B7/00
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司31213
• 代理人: 郭英

技術(shù)領(lǐng)域

本專利涉及偏振檢測儀器的裝配和校正技術(shù)，具體是指一種通過光電檢測的方法、實現(xiàn)多個偏振片高精度裝配的裝置。

背景技術(shù)

偏振是光的一種特性，偏振探測與成像技術(shù)可應(yīng)用于大氣探測、海洋監(jiān)測、資源調(diào)查、復(fù)雜背景中的目標(biāo)識別等方面。偏振片是偏振探測儀器的基本光學(xué)器件，用于偏振輻射的檢測和分析。目前在已知偏振片透光軸位置的情況下，如何提高偏振片的安裝精度是一個必須解決的問題。

市售的偏振片多在其外圍刻一條細(xì)線以標(biāo)明透光軸方向，為使透光軸與設(shè)計位置相一致，一般采用刻線對齊法。由于刻線有一定的寬度，加之刻線的對齊與觀察者的主觀判斷有關(guān)，往往造成較大誤差，一般超過一度。它直接影響偏振測量儀器的精度和準(zhǔn)確度，特別是同一組件上有多個偏振片需要準(zhǔn)確定位時更是如此。

發(fā)明內(nèi)容

本專利是一種偏振片高精度裝校裝置，主要是解決多個偏振片的高精度安裝定位問題。

該裝置主要包括待裝偏振片2、精密轉(zhuǎn)臺3、調(diào)制器4、探測器6、聚焦透鏡8、上鏡筒7、基準(zhǔn)偏振片9、反射棱鏡10、準(zhǔn)直光源11、支架1 12-1、支架2 12-2、支架3 12-3、下鏡筒13、底板14、測微平行光管15、毫伏表16。如圖2(c)，由點光源發(fā)出的光經(jīng)準(zhǔn)直透鏡11后輸出平行光束，光束依次經(jīng)過基準(zhǔn)偏振片9、調(diào)制器4、待裝偏振片2、會聚透鏡8到達光電探測器6。探測器6輸出信號經(jīng)電路5連接到毫伏表16，給出P1、P2透光軸成一定角度時的實時信號。其中P1、P2的夾角由轉(zhuǎn)臺3精確控制。

所述的下鏡筒13用螺釘固定在底板14上，準(zhǔn)直光源11用螺紋壓圈固定在下鏡筒13內(nèi)；

所述的精密轉(zhuǎn)臺3固定在下鏡筒13上端面，基準(zhǔn)偏振片9用螺釘固定在精密轉(zhuǎn)臺3上的中心位置、反射棱鏡10用硅膠固定在精密轉(zhuǎn)臺3上；

所述的上鏡筒7內(nèi)安裝有聚焦透鏡8和探測器6及連接探測器的測量電路板5；上鏡筒7通過支架和螺釘固定在底板14上；

所述的調(diào)制器4固定安裝在精密轉(zhuǎn)臺3和上鏡筒7之間；

所述的濾光輪2固定安裝在上鏡筒7和調(diào)制器4之間；

下鏡筒13、精密轉(zhuǎn)臺3、濾光輪2中待裝偏振片安裝孔和上鏡筒7的中心處在一條光軸線上；

所述的測微平行光管15對準(zhǔn)反射棱鏡10使測微平行光管的光能夠通過反射棱鏡返回，以確定精密轉(zhuǎn)臺3的轉(zhuǎn)角基準(zhǔn)零位和待裝偏振片的角度；

所述的準(zhǔn)直光源11產(chǎn)生的準(zhǔn)直光信號經(jīng)過基準(zhǔn)偏振片9、調(diào)制器4和濾光輪2中的待裝偏振片檢偏，最后經(jīng)聚焦透鏡8照射到探測器6上，測量電路5和毫伏表16顯示測量結(jié)果。

所述的精密轉(zhuǎn)臺3為MRS300型旋轉(zhuǎn)臺，控制精度3″，測微平行光管15測角精度為1″。

多偏振片裝校方法步驟如下：

1)用定位銷定位濾光輪2位置；

2)放置偏振片于安裝孔徑內(nèi)，偏振片的透光軸與機械安裝參考位置一致，并用少量硅膠固定，將此位置定義為透光軸的基準(zhǔn)零位；

3)旋轉(zhuǎn)精密轉(zhuǎn)臺3，使待裝偏振片與基準(zhǔn)偏振片正交，記錄毫伏表示數(shù)；

4)轉(zhuǎn)動精密轉(zhuǎn)臺3，使基準(zhǔn)偏振片左右各旋轉(zhuǎn)相同的不超過20°的角度，分別記錄毫伏表示數(shù)；

5)若兩示數(shù)不等，則取兩示數(shù)的平均值為目標(biāo)值，轉(zhuǎn)動待裝偏振片，使毫伏表示數(shù)變?yōu)槟繕?biāo)值，如此反復(fù)進行，直到精密轉(zhuǎn)臺3左右旋轉(zhuǎn)相同的不超過20°的角度時，兩個毫伏表的示數(shù)一致，則認(rèn)為此時待裝偏振片安裝到位；

6)轉(zhuǎn)動濾光輪，重復(fù)上述步驟1)至步驟5)，進行下一偏振片的精密裝校。

該裝置的光學(xué)測量基本原理是：根據(jù)公式Iα＝I0cos2α,α為基準(zhǔn)偏振片的偏振軸與待測偏振片的偏振軸之間的夾角，I0為入射光強度，Iα為出射光強度。當(dāng)α＝90°時，如圖2(a)，輸出光強接近為零，由于電路存在噪聲，α＝90°的位置很難精確確定。如圖2(b)，當(dāng)P1、P2主軸方向順時針θ1與逆時針θ2夾角相同時，輸出光強相等。利用此對稱特性，進行一定的數(shù)學(xué)處理，即可準(zhǔn)確定出α＝90°的準(zhǔn)確位置，并由一套相配的高精度測角裝置給出準(zhǔn)確數(shù)值。

本專利具有以下優(yōu)點：

利用此裝置，偏振片透光軸安裝精度能夠定量表示，且精度能夠達到角分級。利用此裝置不僅可以精確確定一個偏振片的位置，還可以實現(xiàn)同一組件上多個偏振片以任意要求的角度準(zhǔn)確定位。

附圖說明

圖1是裝置機構(gòu)圖，圖1(1)是裝置的正視圖，圖1(2)是裝置的剖視圖，圖中：