[发明专利]带输出的偏振马赫-曾德干涉系统

说明书

本发明公开了一种带输出的偏振马赫‑曾德干涉系统，所述干涉系统包括：包括分束器和反射镜，所述分束器包括第一分束器以及第二分束器；所述反射镜包括第一反射镜以及第二反射镜；所述第一分束器以及第二分束器串联于入射光路，所述第一分束器的分光面与第二分束器的反射面平行设置。该结构通过采用两个分束器进行分光与合束，并通过调整分束器的分光面方向，在合束器处引出测量光束，可在干涉仪外部构建不同的测试光路，通过两个反射镜实现测试与参考两个光轴的重合。

技术领域

本发明属于光学检测装置，特别涉及一种用于带输出的偏振马赫-曾德干涉系统。

背景技术

随着光学技术的发展，对于精密光学元器件的检测需求日益复杂Twyman干涉、Fizeau干涉等传统干涉仪之外，多种干涉光路也被制成完成特定功能的干涉测量仪器。另外传统的偏振干涉光路也焕发出新的用途，例如4D公司的动态干涉仪，就是采用PBS(偏振分束器)作为Michelson干涉光路的分光器件，通过偏振相机实现空间相移和高速采样，实现抗震功能。

图1为现有的Michelson干涉光路。在PBS制造过程中，胶合的两个直角棱镜，其中只有一个是大面镀制偏振分光薄膜的。由于胶合的特殊性，激光在非镀膜棱镜侧入射时的反射光质量要受到胶层的干扰。另外胶层与棱镜的玻璃材料之间存在折射率差异，将带来多光束干涉；胶层远远低于玻璃材料的均匀性也会造成不同结构的反射寄生条纹。上述几种情况对于提高干涉仪测量精度是极为不利的，也是动态干涉仪精度受限低于传统Fizeau干涉仪的原因之一。此外，Michelson干涉结构中分立光学元件过多也对缩小干涉仪体积不利。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种带输出的偏振马赫-曾德干涉系统，该系统通过两个分束器的设置，让激光光束在PBS上只在镀膜的直角棱镜内部反射。

技术方案：本发明所述的一种带输出的偏振马赫-曾德干涉系统，包括分束器和反射镜，所述分束器包括第一分束器以及第二分束器；所述反射镜包括第一反射镜以及第二反射镜；所述第一分束器以及第二分束器串联于入射光路，所述第一分束器的分光面与第二分束器的反射面平行设置；

所述第一分束器：将由光源发射的入射光束分开成一个测量光束和一个参考光束；

所述第二分束器：用于测量光束输出以及将返回的测量光束与参考光束合束；

所述第一反射镜：将第一分束器分成的参考光束反射至第二反射镜；

所述第二反射镜：将来自第一反射镜的参考光束反射至第二分束器。

所述第一反射镜以及第二反射镜位于分束器一侧，第一反射镜和第二反射镜垂直设置。

所述分束器为组合双分束器，所述组合双分束器为方柱形结构，包括截面呈平行四边形的第一棱镜以及设置于所述第一棱镜两侧的第一直角棱镜和第二直角棱镜；

所述第一棱镜不镀膜，第一直角棱镜和第二直角棱镜的大面镀制偏振分束膜；

所述第一直角棱镜作为第一分束器：将由光源发射的入射光束分开成一个测量光束和一个参考光束；

所述第二直角棱镜作为第二分束器：将测量光束输出以及将返回的测量光束与参考光束合束。

所述反射镜为直角双反射器，所述直角双反射器为用于将第一直角棱镜分成的参考光束反射至第二直角棱镜的直角棱镜，所述直角双反射器的反射面与入射光束呈45°。

入射光束与组合双分束器之间设置有用于改变由光源发射的光束的线偏振方向的第一波片，第一波片可以旋转以调整测试/参考光束的光强对比，适应于对不同反射率的测试对象测量要求。

所述第一反射镜以及第二反射镜之间设置有用于将参考光束的偏振方向由S-偏振光旋转为P-偏振光的第二波片。