[发明专利]一种基于折返光路的反射式Sagnac干涉元件

权利要求书

1.一种基于折返光路的反射式Sagnac干涉元件，所述干涉元件是针对平行的入射光束在干涉图样接收面(6)上获得干涉图样；其特征是：设置所述干涉元件的结构形式为：由第一反射式闪耀光栅(11)、偏振分光镜(10)和第二反射式闪耀光栅(12)构成干涉单元；

平行的入射光束经偏振分光镜(10)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；

所述第一光束在干涉单元的作用下经偏振分光镜(10)的反射形成沿着与入射光束相互垂直的方向传播的第一光束第一次出射光；所述第二光束在干涉单元的作用下经偏振分光镜(10)的透射形成沿着与入射光束相互垂直的方向传播的第二光束第一次出射光；

所述第一光束第一次出射光和第二光束第一次出射光分别通过半波片(2)后在普罗棱镜(30)中形成沿着与入射光束垂直的方向投向偏振分光镜(10)的反射光束；所述反射光束再次经偏振分光镜(10)进入干涉单元，在经所述干涉单元的再次作用之后，通过干涉单元中的偏振分光镜(10)输出四束平行光束；所述四束平行光束分别是：由第一光束第一次出射光经干涉单元形成的偏振方向相互垂直的第一出射光和第二出射光；由第二光束第一次出射光经干涉单元形成的偏振方向相互垂直的第三出射光和第四出射光；所述四束平行光束分别经反射镜(31)的反射，并分别依次经偏振片(4)和成像光学系统(5)投射到干涉图样接收面(6)上，形成干涉图样。

2.根据权利要求1所述的基于折返光路的反射式Sagnac 干涉元件，其特征是：所述第一光束依次经第二反射式闪耀光栅(12)、第一反射式闪耀光栅(11)以及偏振分光镜(10)的反射后沿着与入射光束相互垂直的方向传播形成第一光束第一次出射光；所述第二光束依次经第一反射式闪耀光栅(11)和第二反射式闪耀光栅(12)的反射，再经偏振分光镜(10)的透射之后沿着与入射光束相互垂直的方向传播形成第二光束第一次出射光。

3.根据权利要求1所述的基于折返光路的反射式Sagnac干涉元件，其特征是：设置所述第一光束在第一反射式闪耀光栅(11)上的入射角为22.5°；第二光束在第二反射式闪耀光栅(12)上的入射角为22.5°；设置半波片(2)的快轴与入射光束的前进方向成22.5°夹角；设置偏振片(4)的透光轴与四束平行光束都成45°夹角；设置普罗棱镜(30)与入射光束的前进方向成45°夹角。

4.根据权利要求1所述的基于折返光路的反射式Sagnac干涉元件，其特征是：令：

第一光束在所述第一反射式闪耀光栅(11)上的入射角为a1，出射角为a2；

第一光束在所述第二反射式闪耀光栅(12)上的入射角为b1，出射角为b2；

第二光束在所述第二反射式闪耀光栅(12)上的入射角为c1，出射角为c2；

第二光束在所述第一反射式闪耀光栅(11)上的入射角为d1，出射角为d2；

并令：a＝a2-a1，b＝b2-b1，c＝c2-c1，d＝d2-d1

设置第一反射式闪耀光栅(11)和第二反射式闪耀光栅(12)的闪耀方向，使得在a、b、c和d之间存在关系：a＝b＝(-c)＝(-d)。

5.根据权利要求1所述的基于折返光路的反射式Sagnac干涉元件，其特征是：设置所述第一反射式闪耀光栅(11)和第二反射式闪耀光栅(12)为一级衍射效率不低于80％的相同器件。

6.根据权利要求1所述的基于折返光路的反射式Sagnac干涉元件，其特征是：设置偏振分光镜(10)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。

7.根据权利要求1所述的基于折返光路的反射式Sagnac干涉元件，其特征是：设置干涉图样接收面(6)是处在所述成像光学系统(5)的焦平面上。