[发明专利]测量PBS偏振膜面偏向角度的装置及方法

权利要求书

1.一种测量PBS偏振膜面偏向角度的装置，其特征在于，包括：

带有PBS托架的工装支架，所述PBS托架用于放置PBS；

反射镜，设置在工装支架底部且位于PBS正下方；

成像单元，与PBS对应设置；

显像单元，与成像单元对应设置；

角度调节单元，设置在工装支架上，包括分别对反射镜及PBS托架进行角度调节的第一二维俯仰调节架和第二二维俯仰调节架；

动力单元，包括设置在工装支架上用于调节PBS托架高度的升降步进电机以及与显像单元连接用于调整显像单元位置的成像步进电机；

控制单元，用于连接和控制角度调节单元与动力单元，当入射光射向成像单元时，入射光通过在成像单元、PBS以及反射镜中不同的光传播方向而在显像单元上显示出若干亮点，控制单元调整所述反射镜对应的第一二维俯仰调节架的二维角度使所述亮点中最亮的两个亮点重合，得到PBS偏振膜面相对于入射面的偏向角。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述成像单元包括第一分束镜、第二分束镜和凸透镜，入射光的其中一部分依次通过第一分束镜、第二分束镜和凸透镜并在显像单元上形成最亮点。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述显像单元包括CCD相机。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述反射镜采用银镜，所述第一二维俯仰调节架位于所述银镜下方。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括分析单元，所述分析单元用于分析亮点重合状态。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述PBS托架上位于所述PBS正下方设有通光孔。

7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一分束镜为1∶1分束镜；所述第二分束镜为1∶9分束镜。

8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述凸透镜焦距f＝150mm；所述银镜的表面形变小于1/6λ。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述CCD相机前放置有衰减片。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反射镜和PBS托架采用电子水平仪反馈其水平状态，并由控制单元依靠反馈信号控制第一二维俯仰调节架和第二二维俯仰调节架分别对所述反射镜和PBS托架进行调整。

11.一种测量PBS偏振膜面偏向角度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

启动控制单元，由控制单元控制升降步进电机将PBS托架调节至预定高度；

根据电子水平仪反馈的信号由控制单元控制第一二维俯仰调节架以及第二二维俯仰调节架分别使反射镜和PBS托架保持水平；

将入射光照射于成像单元的第一分束镜，所述入射光通过在第一分束镜、第二分束镜、凸透镜、PBS以及反射镜中不同的光传播方向而在CCD相机上成像多个亮点，所述各亮点显示在分析单元上；

分析单元计算各亮点的灰度值，选取灰度值最大和次大的两个亮点；

以灰度值最大的亮点为参考点，由控制单元控制反射镜所对应的第一二维俯仰调节架的二维角度，使灰度值最大和次大的两个亮点重合，所述第一二维俯仰调节架在X，Y方向上的相对偏移角即为PBS偏振膜面相对于入射面的偏向角。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述入射光照射于成像机构的第一分束镜时，入射光的一部分依序经过第一分束镜、第二分束镜以及凸透镜并在CCD相机上成像一个亮点，这时调节凸透镜与CCD相机的距离，使该亮点成像最小。