[发明专利]偏振分光棱镜镀膜面角度测量装置和测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量装置，尤其涉及一种针对PBS镀膜面角度的测量方法。

本发明还涉及一种测量方法，尤其涉及一种针对PBS镀膜面角度的测量装置。

背景技术

PBS是偏振分光棱镜的简称，PBS本身是由两个直角三角棱镜组合起来，并在胶合面上镀特定波长的偏振膜。当入射光射入时，PBS可将光分为P光和S光分别进行传播。在通常情况下，胶合面和棱镜底面之间成45°。如果胶合面和底面有所偏差，入射光相对于胶合面的入射角就不在偏振膜的布儒斯特角上，必然会大大降低通过晶体后P光和S光的比值，当通过PBS晶体后P光中掺杂有大量S光时，晶体本身作用就降低了，在使用时会出现较大误差。比如在激光器量化生产中，相应PBS的位置是由机架件固定好的，如果PBS镀膜面偏向角度超过公差，会引起S光偏转出激光器设计孔位的问题，如果传播距离较长，必然会产生光偏出镜架所能调节范围的情况，必然会对工程化的生产产生很大的不便。所以测量PBS偏振膜面和底面角度(或者水平面)的问题就显得尤为重要。

现有测量装置是在两个三角棱镜没有就胶合之前，测量每个三角棱镜的角度，这样斜面和底面之间的夹角可以近似认为是晶体内部胶合面的偏向角。但是晶体在镀膜胶合后，可能由于工艺等问题，胶合缝之间会引起误差，这样就会对偏向角度有所改变，实有待改善。同时，镀膜面和设定偏向角相差很多的话，会造成偏振光偏振态不纯的现象，这样大大影响激光器的出光质量。同时如果偏向角相差很大的话，也会引起指向的偏差，在工业化激光器生产中会大大降低生产效率。

现有技术的使用中的不便与不足，实有待改善。

发明内容

有鉴于此，有必要将所有的加工误差考虑进去，从而提出一种能够从整体测量PBS晶体偏振膜与水平面偏向角度的方法与装置。

本发明的另一目的是测量一些不易拆卸，且内部具有反射面的透明物体的偏向角方法与装置。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种偏振分光棱镜镀膜面角度测量装置，包括一个用于放置待测偏振分光棱镜的载物平台、一个与载物平台连接的第一转台、一个与第一转台连接的第二转台、一个反射镜、至少两个光阑和一个激光光源。该第一转台和第二转台均在平面内旋转，该载物平台所在平面、第一转台的旋转平面和第二转台的旋转平面互相交叉。该反射镜设置在该第二转台。该激光光源产生的激光束依次通过该至少两个光阑后进入待测偏振分光棱镜。该反射镜用于反射自该偏振分光棱镜内出射的光束。

进一步地，该至少两个光阑包括一个第一光阑和一个第二光阑，该激光光源产生的激光束依次通过该第一光阑和该第二光阑后进入待测偏振分光棱镜。

进一步地，第一光阑和该第二光阑的孔径中心在该载物平台所在平面的同一侧，且距该载物平台所在平面的垂直距离相同；该第一光阑和第二光阑之间的间距大于或者等于500毫米。

进一步地，定义该待测偏振分光棱镜的高度为H，该第一光阑和第二光阑的孔径中心距离该载物平台所在平面的距离为0.4H至0.6H。

进一步地，该第一转台的旋转平面与该载物平台所在平面垂直；该第二转台的旋转平面与第一转台的旋转平面垂直，同时也与载物平台所在平面垂直。

进一步地，该反射镜反射面与该载物平台所在平面平行；该反射镜活动设置于该第二转台。

进一步地，该反射镜反射面与载物平台所在平面的距离大于或者等于100毫米。

进一步地，该第一转台包括一个第一角度测量器，用于记录该第一转台的旋转角度位置；该第二转台包括一个第二角度测量器，用于记录该第二转台的旋转角度位置。

进一步地，该载物平台包括一个通孔，该通孔的尺寸小于该待测偏振分光棱镜的尺寸；该待测偏振分光棱镜设置在该通孔处，该待测偏振分光棱镜与该载物平台接触的面覆盖该通孔；自该至少两个光阑方向进入该待测偏振分光棱镜，并经该待测偏振分光棱镜镀膜面反射的光通过该通孔向该反射镜方向出射。