[发明专利]偏振测量装置、偏振测量方法及光配向方法

说明书

本发明公开了一种偏振测量装置、测量方法及光配向方法，测量装置包括光源、起偏偏振器、检偏偏振器、旋转模块、图像传感器及分析模块，光源发出的光经过起偏偏振器起偏，经过检偏偏振器检偏后入射图像传感器，旋转模块驱动检偏偏振器旋转，图像传感器实时获取检偏后光的成像信息，分析模块根据成像信息计算起偏偏振器在不同入射角对下的偏振特性。本发明以图像传感器代替能量探测器进行偏振测量，利用图像传感器中像素阵列的不同像素点对不同入射角度的光进行偏振测量，只需要对起偏偏振器在一定入射角度范围内的偏振进行一个周期的采集测量，就可以计算得出起偏偏振器在不同入射角度下的消光比与偏光角度，精简了偏振测试过程，提高了测试效率。

技术领域

本发明涉及偏振测量技术领域，尤其是涉及一种偏振测量装置、偏振测量方法及光配向方法。

背景技术

目前，偏振片得到越来越广泛的应用，在一些使用场景下，需要对偏振片在不同入射角度情况下的消光比及偏光角度进行测量研究，由于偏振片的各向异性，光线沿不同角度入射时偏振片的消光比及偏光角度会发生改变，当偏振片的应用场景为非准直光源时，测量不同入射角度下偏振片的消光比及偏光角度对分析偏振片在该光源下的综合消光比及偏光角度有着十分重要的意义。

如图1所示，为线栅偏振片的多角度入射示意图，其中，线栅偏振片由平行等间距设置的不透光材质的阻挡线条a和透光基板b构成，透光基板b中形成平行于a的透光狭缝，可对入射光进行偏振，透光狭缝的透振方向固定，线栅偏振片对如图1中从Z方向(偏振片的法线方向)入射与从Z’方向入射的光的偏振特性不一样。在一些使用场景下，需要对不同入射角度情况下偏振片的消光比、偏光角度进行测量研究。

如图2所示为现有的测量偏振片消光比及偏光角度的测量装置，主要包括光源11、第一准直透镜411、小孔光阑31、第二准直透镜412、起偏偏振器21、检偏偏振器51及能量探测器6。其中，光的入射角度完全垂直于起偏偏振器21 的基板。

如图2所示，经准直的光垂直进入起偏偏振器21及检偏偏振器51，测量过程中检偏偏振器51按照一定的步距进行旋转，在检偏偏振器51旋转的过程中，利用能量探测器6记录光斑能量，测量完成后，对检偏偏振器51每旋转一个角度对应的光斑能量值进行拟合计算，得到起偏偏振器21在光垂直入射情况下的消光比与偏光角度。

进一步的，当需要测量起偏偏振器21的大角度入射(即入射光与起偏偏振器21的法线方向有一定夹角)偏振特性时，如图3所示，先旋转起偏偏振器21 以改变其法线与入射光的夹角，进而调整入射光的入射角度，再重复以上步骤进行测量。其中，当研究起偏偏振器21在不同大角度入射情况下的偏振特性时，需要多次频繁地转动检偏偏振器21以调节入射光的入射角度，再重复以上步骤，测量过程极为繁琐，测试效率低下。因此，找到一种简单高效的测量起偏器在不同入射角度情况下的消光比及偏光角度的方法是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种偏振测量装置或方法，以提高偏振器在不同入射角度情况下的消光比及偏光角度的测试效率，简化其测试过程。

为了达到上述目的，本发明提供了一种偏振测量装置，包括光源、起偏偏振器、检偏偏振器、旋转模块、图像传感器及分析模块，所述光源发出具有一定入射角度范围的光经过所述起偏偏振器起偏，经过所述检偏偏振器检偏后被所述图像传感器探测，所述旋转模块驱动所述检偏偏振器以所述检偏偏振器的法线方向为转动轴按照一定的步距进行旋转，所述图像传感器实时获取所述检偏偏振器每旋转一个角度后经过检偏的偏振光的成像信息，所述分析模块根据所述成像信息计算所述起偏偏振器在不同入射角度下的偏振特性。

可选的，所述光源、起偏偏振器、检偏偏振器及图像传感器的中心轴对准。

可选的，所述光源发出的光为自然光。

可选的，所述偏振测量装置还包括光阑及准直透镜，所述光源发出的光经过所述起偏偏振器起偏，经过所述光阑角度约束，经过所述准直透镜准直后入射所述检偏偏振器。