[发明专利]一种基于光强度的波片延迟量及快轴测量方法

说明书

一种基于光强度的波片延迟量及快轴测量方法，包括步骤：将起偏器、检偏器和光强探测器沿光路方向同光轴放置；标定同光轴放置后的0°偏振位置；将待测波片插入起偏器和检偏器之间，将起偏器从0°偏振位置开始旋转一周，产生一组变化的出射光强度曲线，通过光强探测器记录所述一组变化的出射光强度曲线，并对记录的所述一组变化的出射光强度曲线进行曲线拟合，获取待测波片延迟量和快轴角度。由于采用光强度式测量方案，避免了对某一角度下光强度具体值的获取，转而采用曲线拟合的方式进行参数求值；且随着采集信号数目的增多，本申请可实现非常高精度的波片参数测量。

技术领域

本发明涉及波片延迟量及快轴测量方法，具体涉及一种基于光强度的波片延迟量及快轴测量方法。

背景技术

波片在现代偏光技术和激光应用技术领域被广泛应用，是偏振光学领域重要的光学元器件，对波片自身精度的掌握将影响到整个实验或者应用的测量精度。波片相位延迟的测量方法有很多种，如椭偏测量、干涉测量以及矩阵测量法等等，一般的波片测量方法都基于如下思想：已知进入波片前光的偏振状态和波片的光轴方位，测量通过波片后光的偏振状态，反推出波片的延迟量。

现有技术首先要求光轴角度已知，虽然波片在安装时会粗略标记光轴方向，但精度非常有限；其次对出射光偏振态的获取需要准确判定出出射光两极值的大小，尤其是在探测极小值时通常信噪比较小，信号获取精度有限。而椭偏方法在短波波段面对多级波片测量时存在光难以穿透导致椭偏参数的测量精度问题。

发明内容

针对波片延迟量及快轴现有测量中所存在的问题，本申请提供一种基于光强度的波片延迟量及快轴测量方法。采用光强度式测量方案，避免了对某一角度下光强度具体值的获取，转而采用曲线拟合的方式进行参数求值；且随着采集信号数目的增多，本申请可实现非常高精度的波片参数测量。

本发明技术方案如下：

本发明提供一种基于光强度的波片延迟量及快轴测量方法，包括步骤：

将起偏器、检偏器和光强探测器沿光路方向同光轴放置；

标定同光轴放置后的0°偏振位置；

将待测波片插入起偏器和检偏器之间，将起偏器从0°偏振位置开始旋转一周，产生一组变化的出射光强度曲线，通过光强探测器记录所述一组变化的出射光强度曲线，并对记录的所述一组变化的出射光强度曲线进行曲线拟合，获取待测波片延迟量和快轴角度。

进一步优选的，所述标定同光轴放置后的0°偏振位置，具体包括步骤：保持起偏器、检偏器和光强探测器的位置不变，将起偏器旋转一周，记录出射光强度随起偏器旋转一周所产生的出射光强度曲线，对所述出射光强度曲线进行拟合，将出射光强度曲线的峰值位置设为检偏器的透射方向，并将所述峰值标定为0°偏振位置。

进一步优选的，所述出射光强度曲线的表达式为：

I_out＝i_in[1+(cos²2θ+sin²2θcosδ)cos 2x+sin 2θcos 2θ(1-cosδ)sin 2x]；

其中，I_out为出射光强度，i_in为入射光强度，δ为波片延迟量，θ为快轴角度，x为起偏器与X轴之间的夹角，i_in、δ和θ均为未知参数。

进一步优选的，所述起偏器的入射光源为退偏光。

依据上述实施例的波片延迟量及快轴测量方法，由于采用光强度式测量方案，避免了对某一角度下光强度具体值的获取，转而采用曲线拟合的方式进行参数求值；且随着采集信号数目的增多，本申请可实现非常高精度的波片参数测量。

附图说明

图1为波片延迟量及快轴测量方法原理图；