[实用新型]空气隙型偏光棱镜胶合误差的测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一类晶体偏光棱镜设计参量的测量装置，尤其是涉及一种偏光棱镜胶合误差的测量装置。

背景技术

空气隙型偏光棱镜，如格兰-泰勒棱镜和格兰-傅科棱镜，一般是由两块三角形晶体由中间开孔的垫片胶合而成。现有有关文献记载表明，空气隙是否平行，对偏光棱镜光强透射比会产生比较大的影响。人们把不平行的空气隙所形成的劈尖角叫做胶合误差。胶合误差在有些应用环境中是需要避免的，但有些情况下则需要借助胶合误差来实现某些特殊的光学现象。在利用胶合误差的环境中，虽然可以通过人为的设计厚度连续变化的中孔垫片来实现，但由于胶合过程还是需要借助胶来实现，所以实际胶合误差角与理论值还是有一定的差距。

因此，很有必要提供一种偏光棱镜胶合误差的定量测量装置。

实用新型内容

本实用新型的任务在于提供一种空气隙型偏光棱镜胶合误差的测量装置。

其技术解决方案是：

一种空气隙型偏光棱镜胶合误差的测量装置，包括4f光学信息处理系统，该4f光学信息处理系统包括照明点光源、准直透镜、系统的输入平面、第一傅立叶变换透镜、频谱面、第二傅立叶变换透镜与系统的输出平面，其中输入平面与相邻傅立叶变换透镜之间的距离、频谱面与相邻傅立叶变换透镜之间的距离，以及输出平面与相邻傅立叶变换透镜之间的距离均为f；在系统的输入平面上设置有待测棱镜，在频谱面上设置有一用于消弱零级频谱和滤除二级及以上频谱的低通振幅型滤波器，在系统的输出平面上设置有CCD探测器，CCD探测器与一计算机相连。

上述低通振幅型滤波器包括中部开有透口的第一薄片、中部开有透口的第二薄片、垫片、振幅型滤光片与黑纸片；第一薄片和第二薄片由垫片隔开并固定，在第一薄片与第二薄片之间形成置入腔，使用隔条将置入腔分隔成第一置入腔与第二置入腔，对应第一置入腔的薄片上透口区域小于对应第二置入腔的薄片上透口区域，振幅型滤光片插入第一置入腔，黑纸片插入第二置入腔。

本实用新型具有以下有益技术效果：

本实用新型借助4f光学信息处理系统，通过在频谱面加入合适的滤波器，使本来无法分辨的干涉条纹成为清晰可见，从而大幅度提高偏光棱镜透射光强的干涉条纹的可见度，并准确地测量干涉条纹间距；再借助胶合误差与偏光棱镜透射光强之间的关系定量计算出胶合误差。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作更进一步的说明：

图1为本实用新型中的光学信息处理系统结构原理示意简图。

图2为本实用新型的具体应用情形示意图。

图3为格兰-泰勒棱镜的结构示意图。

图4为本实用新型中的低通振幅型滤波器一种实施方式的结构原理示意图。

具体实施方式

结合图1、图2与图3，一种空气隙型偏光棱镜胶合误差的测量装置，包括4f光学信息处理系统，该4f光学信息处理系统包括照明点光源S、准直透镜L₁、系统的输入平面P₁、第一傅立叶变换透镜L₂、频谱面P₂、第二傅立叶变换透镜L₃与系统的输出平面P₃，其中输入平面与相邻傅立叶变换透镜之间的距离、频谱面与相邻傅立叶变换透镜之间的距离，以及输出平面与相邻傅立叶变换透镜之间的距离均为f；在输入平面P₁上放置待测棱镜1，在频谱面上设置有一低通振幅型滤波器2，用于消弱零级频谱和滤除二级及以上频谱，在系统的输出平面上设置有CCD探测器3，CCD探测器与计算机相连。上述计算机采集输出平面上的干涉光场的光强分布图样，根据光强分布图样计算得出条纹间距，并利用条纹间距与胶合误差之间的关系计算得出胶合误差。

上述低通振幅滤波器只允许零级和一级频谱分量通过，并且对一级频谱分量的振幅透射比为1，对零级频谱分量的透射比为光束在空气隙上的光强反射比的平方。

本实用新型的测量方法大致如下：

a在系统的输入平面上放置待测棱镜；

b通过上述CCD探测器和计算机采集输出平面上的干涉光场的光强分布图样，根据光强分布图样计算得出条纹间距，并利用条纹间距与胶合误差之间的关系计算得出胶合误差。

上述步骤b中，对于条纹比较密集的情况，条纹间距的计算可以用过测量多个条纹的总宽度除以条纹个数的方式提高测量的精确度。

上述步骤b中，包括以下算式：