[發(fā)明專利]連續(xù)激光加載下液晶波片相位特性的測(cè)量裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010119030.X
• 申請(qǐng)日: 2020-02-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111289225B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉曉鳳;汪小雙;李大偉;趙元安;胡國(guó)行;朱美萍;邵建達(dá)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G01M11/02
• 分類號(hào): G01M11/02
• 代理公司: 上海恒慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

一種連續(xù)激光加載下液晶波片相位調(diào)制特性變化的測(cè)量裝置及測(cè)量方法，裝置由探測(cè)激光器、第一反射鏡、平面玻璃分光板、連續(xù)激光器、第二反射鏡、待測(cè)液晶波片、等腰三角楔形板、光束質(zhì)量分析儀和計(jì)算機(jī)組成。該方法利用平面玻璃分光板將探測(cè)光束分為兩束，利用一塊等腰三角楔形板使得所述的兩束光束偏折，實(shí)現(xiàn)兩束光的空間干涉。本發(fā)明光路簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境不敏感，可以提高相位測(cè)試精度，可以準(zhǔn)確評(píng)估不同激光參數(shù)作用對(duì)液晶波片相位調(diào)制特性的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液晶波片，特別是一種連續(xù)激光加載下液晶波片相位特性的測(cè)量裝置和方法。

背景技術(shù)

液晶波片不但可以實(shí)現(xiàn)對(duì)入射激光的可調(diào)諧相位延遲，而且具備對(duì)入射角度不敏感、在紫外到紅外波段具有較好的透過(guò)率、非機(jī)械化、易于制備大尺寸等優(yōu)勢(shì)，被廣泛地應(yīng)用于激光系統(tǒng)。連續(xù)激光加載下，尤其是高平均功率連續(xù)激光加載下，液晶材料的自身參數(shù)以及液晶盒的熱脹冷縮會(huì)造成液晶波片相位調(diào)制特性的變化。測(cè)量連續(xù)激光加載下液晶波片的相位調(diào)制特性對(duì)液晶波片在連續(xù)激光中的實(shí)際應(yīng)用以及拓展液晶波片的應(yīng)用領(lǐng)域具有非常重要的科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。測(cè)量相位調(diào)制特性常用干涉法。其中，雙光路干涉法測(cè)量連續(xù)激光加載下液晶器件相位調(diào)制特性的裝置由于兩束光經(jīng)過(guò)了不同的光學(xué)元件，對(duì)環(huán)境震動(dòng)比較敏感(參見(jiàn)Xi T,Di J,Dou J,et al.Measurement of thermal effect inhigh-power laser irradiated liquid crystal device using digital holographicinterferometry[J].Applied Physics B-Lasers And Optics,2019,125:103)；共光路干涉法測(cè)量采用渥斯特棱鏡分光，利用聚焦透鏡使得兩路光束偏折后在透鏡焦點(diǎn)位置干涉，該方法雖然對(duì)環(huán)境震動(dòng)不敏感，但一方面渥斯特棱鏡實(shí)驗(yàn)室里不常見(jiàn)，且加工難度較大；另一方面由于透鏡的會(huì)聚作用，會(huì)使光束在傳輸過(guò)程的光斑大小改變，兩光束在透鏡焦點(diǎn)位置產(chǎn)生的干涉圖樣尺寸較小，影響相位測(cè)試精度(參見(jiàn)苗悅，白福忠，劉珍，田朝平，梅秀莊.采用共光路干涉法測(cè)量液晶空間光調(diào)制器的相位調(diào)制特性.激光與光電子學(xué)進(jìn)展，2016(2):021204-1～021204-6)。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種連續(xù)激光加載下液晶波片相位調(diào)制特性變化的測(cè)量裝置和方法。該方法簡(jiǎn)單易行，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)連續(xù)激光加載下液晶波片相位調(diào)制的測(cè)量。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

一種連續(xù)激光加載下液晶波片相位調(diào)制特性變化的測(cè)量裝置，其特點(diǎn)在于，由探測(cè)激光器、第一反射鏡、平面玻璃分光板、連續(xù)激光器、第二反射鏡、待測(cè)液晶波片、等腰三角楔形板、光束質(zhì)量分析儀和計(jì)算機(jī)組成，上述部件的關(guān)系如下：

沿所述的探測(cè)激光器的輸出光方向放置所述的第一反射鏡，所述的平面玻璃分光板放置于所述的第一反射鏡的反射光方向，所述的反射光經(jīng)過(guò)所述的平面玻璃分光板的前表面和后表面反射后被分成傳輸方向平行的第一光束和第二光束，在所述的第一光束和第二光束的傳輸方向依次放置所述的等腰三角楔形板和所述的光束質(zhì)量分析儀，所述的等腰三角楔形板的頂角與所述的第一光束和第二光束的傳輸方向相對(duì)，所述的光束質(zhì)量分析儀通過(guò)USB口與所述的計(jì)算機(jī)相連；

所述的待測(cè)液晶波片放置在所述的等腰三角楔形板之前的第一光束的傳輸路徑中，所述的連續(xù)激光器輸出的激光經(jīng)第二反射鏡反射后入射到所述的待測(cè)液晶波片。

利用上述連續(xù)激光加載液晶波片相位調(diào)制特性變化的測(cè)量裝置對(duì)液晶波片相位調(diào)制特性變化的測(cè)量方法，該方法包括下列步驟：

1)，打開(kāi)探測(cè)激光器，將所述的待測(cè)液晶波片放置在所述的等腰三角楔形板之前的第一光束的傳輸路徑中，左右移動(dòng)所述的等腰三角楔形板，使所述的第一光束和第二光束平行且對(duì)稱地入射到所述的等腰三角楔形板的兩個(gè)側(cè)腰上；

2)沿所述的等腰三角楔形板對(duì)稱軸方向移動(dòng)所述的光束質(zhì)量分析儀，直到所述的計(jì)算機(jī)采集到干涉圖為止，此時(shí)光束質(zhì)量分析儀所在位置即為第一光束和第二光束空間相遇的位置；