[发明专利]一种快速脉冲激光偏振度测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速脉冲激光偏振度测量装置，属于激光技术领域。

背景技术

目前，常用的脉冲激光偏振度的测量装置如图1所示，激光器11发出的脉冲激光经起偏器12后得到线偏振光，线偏振光经被测样品15退偏后，部分后向散射光经检偏器13进入光电探测器14。通过旋转检偏器13，实现对被测样品15后向散射光中水平偏振P光和垂直偏振S光的分离。该测量装置只使用了一个光电探测器14，所以每次测量只能得到水平偏振P光或垂直偏振S光中的一个测量值，因此要获得被测样品15后向散射光中的水平偏振P光和垂直偏振S光只能通过两步来实现。同时，在调节检偏器13的过程中，存在一定的误差，使得测量得出的偏振度也不准确。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种快速脉冲激光偏振度测量装置，该装置利用消偏分光棱镜将被测样品散射光束的一部分垂直反射到偏振分光棱镜，通过偏振分光棱镜将光束中的水平偏振P光和垂直偏振S光分离，被两个光电探测器接收，由光信号转换成电信号，同时得到水平偏振P光的电压值V_P，垂直偏振S光的电压值V_S，利用（V_P—V_S）/（V_P+V_S）计算得出被测样品8后向散射的偏振度。

本发明的目的是通过下述方案实现的。

本发明的一种快速脉冲激光偏振度测量装置，该装置包括激光器1、光束整形透镜2、格兰泰勒棱镜3、消偏分光棱镜4、偏振分光棱镜5、光电探测器A6和光电探测器B7；激光器1、光束整形透镜2、格兰泰勒棱镜3和消偏分光棱镜4顺次排列且位于同一主光轴上；偏振分光棱镜5位于消偏分光棱镜4的一侧，且与主光轴垂直；光电探测器A6和光电探测器B7分别在偏振分光棱镜5的透射方向和反射方向；激光器1的发光面位于光束整形透镜2的焦点上，以确保经光束整形透镜2后的光束为平行光；被测样品8的中心位于主光轴上，且在消偏分光棱镜4的后面，被测样品8可以沿主光轴转动；

从激光器1发出的发射光束经过光束整形透镜2进行整形，将光束整形成平行光束，平行光束经过格兰泰勒棱镜3后得到水平偏振P光，水平偏振P光经过消偏分光棱镜4后入射到被测样品8上，被测样品8散射后的光束再经过消偏分光棱镜4后，将散射光束的一部分垂直反射到偏振分光棱镜5，经过偏振分光棱镜5分解成水平偏振P光和垂直偏振S光，并分别由光电探测器A6和光电探测器B7接收，由光信号转换为电信号，从而根据光电探测器A6得到被测样品8的水平偏振P光的电压值V_P，根据光电探测器B7得到被测样品8的垂直偏振S光的电压值V_S，实现对所选用波长的激光的光电转换，并利用（V_P—V_S）/（V_P+V_S）计算得出被测样品8后向散射的偏振度。

所述激光器1，为装置提供脉冲激光作为发射光束；

所述光束整形透镜2，对激光器1发射的光束进行整形，使光束能够全部通过格兰泰勒棱镜3；光束整形透镜2由一片以上透镜组成；

所述格兰泰勒棱镜3，将脉冲激光变为具有较高偏振度的水平偏振P光；

所述消偏分光棱镜4，在不改变光束偏振状态的情况下，将光束分为两路，实现光路的改变；

所述偏振分光棱镜5，将通过它的光束分为水平偏振P光和垂直偏振S光，从而实现经被测样品8的后向散射光束中水平偏振P光和垂直偏振S光的快速分离。

所述光电探测器A6和光电探测器B7，由光信号转换为电信号，根据光电探测器A6得到被测样品8的水平偏振P光的电压值V_P，根据光电探测器B7得到被测样品8的垂直偏振S光的电压值V_S，并利用（V_P—V_S）/（V_P+V_S）计算得出被测样品8后向散射的偏振度。