[发明专利]双折射测量装置及基于该装置的寻常光、非常光测量方法

说明书

本申请公开了一种双折射测量装置及基于该装置的寻常光、非常光测量方法。其中双折射测量装置包括：偏振光生成单元、开设透光孔的遮光片及检偏器；偏振光生成单元设置于遮光片的入射光侧；检偏器设置于遮光片的出射光侧；遮光片与检偏器之间设置待测样品；遮光片用于遮挡偏离透光孔的入射光。本申请在待测样品的入射光侧设置了遮光片，利用遮光片遮挡偏离透光孔的入射光，使得本申请的测量装置可以测量任意尺寸的待测样品。本申请的寻常光、非常光测量方法，无需使用反射光求折射率，仅使用双折射测量装置输出的偏振光的光强，利用简单的计算公式即可获得待测样品的寻常光折射率和非常光折射率，计算公式简单，计算量小且结果精确。

技术领域

本申请涉及一种双折射测量装置及基于该装置的寻常光、非常光测量方法，属于光学测量技术领域。

背景技术

双折射是光束入射到各向异性的晶体，分解为两束光，且两束光沿不同方向折射的现象。光波入射各向异性的晶体后，除特殊方向以外，都要发生双折射现象，分解成振动方向互相垂直、传播速度不同、折射率不等的两种偏振光。其中一条光线遵守折射定律，称为寻常光线，简称O光；另一条光线并不按照折射定律的角度而折射，称为非常光线，简称E光。

现有技术中，在测量待测样品的寻常光折射率和非常光折射率时，通常使用的方法为波动光学法：即利用光通过待测样品后，由光的相位变化或光在待测样品表面反射时光的偏振态变化求折射率。利用波动光学法测量折射率的典型装置为椭偏仪。通过椭偏仪获得寻常光折射率和非常光的折射率的过程为：已知入射光的偏振态，通过改变入射光的入射角或按一定角度旋转待测样品，从而测量不同偏振光线的相位延迟差和反射率比值，计算或拟合出待测样品的寻常光折射率和非常光的折射率。

但利用椭偏仪测量待测样品的寻常光折射率和非常光折射率时，要求待测样品的尺寸大于5mm，导致对于5mm以下的待测样品难以测量。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种双折射测量装置，以解决现有测量装置存在的难以测量小于5mm的待测样品的技术问题。同时，本发明还提供了基于上述双折射测量装置的寻常光折射率和非常光折射率的测量方法。

本发明提供了一种双折射测量装置，包括：偏振光生成单元、开设透光孔的遮光片及检偏器；

所述偏振光生成单元设置于所述遮光片的入射光侧；

所述检偏器设置于所述遮光片的出射光侧；

所述遮光片与所述检偏器之间设置待测样品；

所述遮光片用于遮挡偏离透光孔的入射光。

优选地，所述遮光片为两个，两个所述遮光片的透光孔相对设置，所述待测样品设置于两个所述遮光片之间。

进一步地，所述偏振光生成单元包括热光源、滤波片及第一起偏器；

所述滤波片的入射光侧设置所述热光源，所述滤波片的出射光侧设置所述第一起偏器，经由所述第一起偏器的出射光照射于所述遮光片上。

优选地，所述偏振光生成单元还包括沿光路依次设置的光阑、衰减片及透镜；

所述光阑、衰减片及透镜设置于所述滤波片与所述第一起偏器之间。

进一步地，所述偏振光生成单元包括冷光源及第二起偏器；

所述第二起偏器的入射光侧设置所述冷光源，所述第二起偏器的出射光侧设置所述遮光片。

进一步地，所述偏振光生成单元包括激光光源及半波片；

所述半波片的入射光侧设置所述激光光源，所述半波片的出射光侧设置所述遮光片。

本发明还公开了一种基于上述双折射测量装置的寻常光、非常光测量方法，包括：

获取上述双折射测量装置输出的偏振光的光强；