[发明专利]一种棱镜型干涉测量装置

说明书

本发明公开了一种光干涉测量装置，属于光干涉测量技术领域。包括棱镜型光路结构、偏振片、光电接收器，并可利用外加电场实现对干涉光强的调制。本发明的有效益处是：两个特殊设计的棱镜组成棱镜型组结构，一体化结构设计的棱镜组其各功能面无需借助外部调整机构调整姿态，出射光经偏振片后即可形成稳定的光干涉信号，且可进行外部电场进行干涉信号调制，实现了对入射光信号的偏振分量及其变化的共光路、高稳定性干涉测量。

技术领域

本发明属于光干涉测量技术领域，特别涉及一种棱镜型干涉测量装置。用于实现光偏振干涉测量的方法。

背景技术

光的干涉测量是干涉测量术中最先发展同时也得到最广泛应用的类别，常用的干涉结构如迈克耳逊结构、马赫-岑德尔结构、菲索结构等等，干涉测量法在各种参数的测量中，均具有很高的灵敏度和准确度。其中，马赫-岑德尔结构是一种常用的干涉结构，可以用来观测从单独光源发射的光束分裂成两束光之后、经过不同路径与介质所产生的相对相移变化，但其至少需要两个偏振光分光镜和两个反射镜，并需要使用调整装置调整这4个部件的相互关系。正是由于该方法发生干涉的两束光需要经过不同路径与介质，因此会造成结构的光学元件相互间的位置关系调整困难、两路光的非共光路设计易引入环境不同造成的附加光程变化和外界干扰等问题。鉴于此，本发明利用一体化结构设计形成无需中间调整装置的共光路稳定干涉的方法与装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够形成无需中间调整装置的共光路稳定干涉结构的入射偏振光分量的测量装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种棱镜型干涉测量装置，包括入射光、棱镜型光路结构、偏振片P3、光电接收器C1，所述棱镜型光路结构由一对45度等腰梯形棱镜P1、P2在长底面对接形成、且对接面中间镀多层电介质膜界面，所述等腰梯形棱镜P1、P2的侧表面为镀防反射膜的入/出射光平面，所述入射光B_in垂直入射且通过入射光平面后在界面3分光形成垂直于XOZ平面振动的偏振光束B2和平行于XOZ平面振动的偏振光束B1，所述垂直于XOZ平面振动的偏振光束B2和平行于XOZ平面振动的偏振光束B1分别经短底面反射后汇聚于界面并形成出射光B_out；所述出射光B_out经偏振片P3后形成干涉信号，所述干涉信号通过光电接收器件C1接收；所述偏振片P3和光电接收器C1的受光平面垂直于出射光B_out且置于出射光B_out的延长线上。

所述等腰梯形棱镜的高度为a、宽度为b，a、b的尺寸均大于光斑直径；所述多层电介质膜界面的长边长为4a；所述偏振片P3的平面垂直于出射光B_out且偏振片P3的偏振方向为偏振夹角β且β≠0°、90°及其倍数。

所述45度等腰梯形棱镜的腰所在斜面为入射光平面或出射光平面，所述入射光Bin从入射光平面射入或同一棱镜对应的出射光平面射入，所述出射光Bout从出射光平面出射或同一棱镜对应的入射光平面出射。

所述等腰梯形棱镜材料为折射率大于空气折射率的光学玻璃、石英、电光材料光学材料。

所述电光材料的棱镜在入/出射光平面镀有透明电极E，通过外加电场实现对入射棱镜的两路偏振光的相位同时或分别调制后经偏振片P3形成光强被周期性调制的干涉光信号，所述干涉信号被光电接收器件C1接收。

所述入射光为线偏振光或椭圆偏振光或非偏振光，所述线偏振光偏振方向与XOZ面设有角度；所述垂直于XOZ平面振动的偏振光束B2和平行于XOZ平面振动的偏振光束B1在棱镜内的光程相同。

所述多层电介质膜界面对入射光设有分光比例。

所述多层电介质膜界面对入射光比为1:1或1:2或1:3。