[发明专利]一种基于透射式闪耀光栅的双体Sagnac干涉元件

权利要求书

1.一种基于透射式闪耀光栅的双体Sagnac干涉元件，其特征是：

由两级结构相同的透射式Sagnac干涉单元按相互垂直的方式进行布局，并以半波片(2)相连；所述两级结构相同的透射式Sagnac干涉单元分别是一级干涉单元和二级干涉单元；

所述一级干涉单元是由第一平面反射镜(11)、第二平面反射镜(15)、第一透射式闪耀光栅(12)、第二透射式闪耀光栅(14)以及第一偏振分光镜(13)构成；

所述二级干涉单元是由第三平面反射镜(31)、第四平面反射镜(35)、第三透射式闪耀光栅(32)、第四透射式闪耀光栅(34)以及第二偏振分光镜(33)构成；

平行的入射光束通过第一偏振分光镜(13)进入一级干涉单元，所述一级干涉单元在第一偏振分光镜(13)中的出射光经半波片(2)旋转45°偏振方向后通过第二偏振分光镜(33)进入二级干涉单元，所述二级干涉单元在第二偏振分光镜(33)中的出射光在偏振片(4)中极化，再通过透镜系统成像(5)在干涉成像面(6)上形成干涉图样。

2.根据权利要求1所述的基于透射式闪耀光栅的双体Sagnac干涉元件，其特征是：

在所述一级干涉单元中，平行的入射光束经第一偏振分光镜(13)分束为偏振方向相互垂直的两束线偏振光，分别是反射形成的第一光束和透射形成的第二光束；

所述第一光束依次经第一透射式闪耀光栅(12)的透射、第一平面反射镜(11)的反射、第二平面反射镜(15)的反射、第二透射式闪耀光栅(14)的透射，再经第一偏振分光镜(13)的反射后沿着与入射方向相互垂直的方向出射形成第一光束第一次出射光A11；

所述第二光束依次经第二透射式闪耀光栅(14)的透射、第二平面反射镜(15)的反射、第一平面反射镜(11)的反射、第一透射式闪耀光栅(12)的透射，再经第一偏振分光镜(13)的透射后沿着与入射方向相互垂直的方向出射形成第二光束第一次出射光A12；

所述第一光束第一次出射光A11和第二光束第一次出射光A12透过半波片(2)并将偏振方向旋转45°后入射到二级干涉单元中，并在所述二级干涉单元中经过与一级干涉单元相同的作用形式后，形成四束出射光束，所述四束出射光束分别是：

由第一光束第一次出射光A11形成的偏振方向相互垂直的第一出射光B11和第二出射光B12；以及由第二光束第一次出射光A12形成的偏振方向相互垂直的第三出射光B21和第四出射光B22；并且第一出射光B11与第三出射光B21的偏振方向相同；所述四束出射光束分布于一个正方形的四个顶点上。

3.根据权利要求1所述的基于透射式闪耀光栅的双体Sagnac干涉元件，其特征是：所述一级干涉单元中的第一偏振分光镜(13)设置为与入射光束成45°夹角；在所述第一平面反射镜(11)与第二平面反射镜(15)之间成45°夹角，并且分别与所述第一偏振分光镜(13)成22.5°夹角；所述二级干涉单元和一级干涉单元具有相同的结构；所述半波片(2)的快轴设置为与入射光束的前进方向成22.5°夹角；所述偏振片(4)设置为其透光轴与其入射的偏振方向相互垂直的线偏振光的偏振方向均成45°夹角。

4.根据权利要求1所述的基于透射式闪耀光栅的双体Sagnac干涉元件，其特征是：以同时垂直于入射光束和第一偏振分光镜(13)的法线方向为轴线P，设置第一透射式闪耀光栅(12)和第二透射式闪耀光栅(14)的闪耀方向同为以轴线P为轴的顺时针或者逆时针方向。

5.根据权利要求1所述的基于透射式闪耀光栅的双体Sagnac干涉元件，其特征是：所述第一透射式闪耀光栅(12)、第二透射式闪耀光栅(14)、第三透射式闪耀光栅(32)和第四透射式闪耀光栅(34)为相同器件。

6.根据权利要求1所述的基于透射式闪耀光栅的双体Sagnac干涉元件，其特征是：所述干涉成像面(6)是处在所述成像光学系统(5)的焦平面上。

7.根据权利要求1所述的基于透射式闪耀光栅的双体Sagnac干涉元件，其特征是：所述第一偏振分光镜(13)和第二偏振分光镜(33)对于P光具有不低于85％的反射效率；对于S光具有不低于85％的透射效率。