[发明专利]线性双折射测量装置和测量方法

权利要求书

1.一种线性双折射测量装置，其特征在于该装置由光强调制的准直光源（1）、圆起偏器（2）、沃拉斯顿棱镜（4）、双象限探测器（5）和信号处理单元（6）组成，上述各元部件的位置关系是：沿所述的光强调制的准直光源（1）输出的光束前进方向上，依次是所述的圆起偏器（2）、沃拉斯顿棱镜（4）和双象限探测器（5），所述的双象限探测器（5）的输出端与所述的信号处理单元（6）的输入端相连，在所述的圆起偏器（2）和沃拉斯顿棱镜（4）之间设置待测线性双折射样品（3）的插口。

2.根据权利要求1所述的线性双折射测量装置，其特征在于，所述的光强调制的准直光源（1）由信号控制电路和激光器组成，出射激光的光强被方波调制。

3.根据权利要求1所述的线性双折射测量装置，其特征在于，所述的沃拉斯顿棱镜4的两个偏振轴分别与水平方向成0°和90°夹角。

4.根据权利要求1所述的线性双折射测量装置，其特征在于，所述的信号处理单元（6）由具有A/D转换功能的多通道高速度数据采集卡与计算机构成。

5.根据权利要求1所述的线性双折射测量装置，其特征在于，所述的圆起偏器（2）为利用方解石晶体和石英晶体制作成的消光比优于10^-3的圆起偏器。

6.根据权利要求1所述的线性双折射测量装置，其特征在于，所述的沃拉斯顿棱镜（4）的分束角为5°，其消光比优于10^-5。

7.根据权利要求1所述的线性双折射测量装置，其特征在于，所述的双象限光电探测单元（5）由两个光电二极管和信号放大电路组成。

8.利用权利要求1所述的线性双折射测量装置测量线性双折射的方法，其特征在于包括下列步骤：

①将待测线性双折射样品（3）插入所述的圆起偏器（2）和沃拉斯顿棱镜（4）之间插口并调整光路，使由准直光源（1）输出的光束经所述的圆起偏器（2）后垂直入射在待测线性双折射样品（3）上；

②利用所述的双象限光电探测（5）记录由沃拉斯顿棱镜（4）分束产生的两个子光束的光强I_0°和I_90°并转变为电信号，该电信号输入所述的信号处理单元（6）；

③将所述的待测线性双折射样品（3）绕输入光束旋转45°；

④利用所述的双象限光电探测（5）分别记录由沃拉斯顿棱镜（4）分束产生的两个子光束的光强I_0°′和I_90°′并转变为电信号，该电信号输入所述的信号处理单元（6）；

⑤所述的信号处理单元6进行下列运算求解相位延迟量δ和快轴方位角θ：

δ=sin-1(A2+B2)]]>

θ=12arcsin(AA2+B2)]]>或θ=12arccos(BA2+B2)]]>

计算出δ在0°～90°范围内的值和θ在0～180°范围内的值，即获得了待测线性双折射样品的相位延迟量和快轴方位角。