椭偏法测量云母波片相位延迟量及双折射率(英文)

为了得到云母波片的相位延迟量和双折射率随波长的变化关系,利用椭偏光谱仪连续测量了云母波片在400～770nm光谱范围内的延迟量.在对云母波片进行校准后,测量的数据被光电探测器收集并输送到计算机,根据输出的数据可以得到云母波片的相位延迟量随波长的变化.利用测得的延迟量计算出了云母波片在一定光谱范围内的双折射率,得到了云母波片的双折射率色散曲线,并通过拟合得到了双折射率色散公式.该方法能测量任意波片的相位延迟量,并且具有测量方便、周期短、精度高等特点.

会聚偏振光干涉法测量波片相位延迟量

提出了会聚偏振光干涉法测量波片相位延迟量的新方法。会聚线偏振光透过待测波片时,不同的入射角对应着不同的相位延迟量,在接收屏上将形成强弱分布的干涉条纹。理论推导了偏振光干涉形成的干涉条纹到条纹中心的距离,与待测波片相位延迟量之间的关系式;利用MATLAB编程进行仿真计算,证实了会聚偏振光干涉法测量波片相位延迟量的理论计算是正确的,若干涉条纹到条纹中心的距离测量误差为0.01mm,则仿真计算的相位延迟量误差小于0.2920;°实验验证了该测量方法是可行的。

大口径波片空间相位延迟量误差研究

波片相位延迟量的常用检测方法只是针对激光光束直径(2 mm左右)的光束测出的平均值,对于大口径波片空间相位延迟量的检测,本文提出基于菲索干涉仪的检测方法,建立了波片的空间相位延迟量误差与干涉图样之间的理论数学模型,理论分析了影响相位延迟量误差主要因素有:光源的光谱宽度、石英晶体的空间折射率分布以及波片的面形误差;利用MATLAB程序编程,进行了数值计算,若要求波片的相位延迟量总误差小于一般波片测试误差1°,则光源的光谱宽度应小于0.2 nm,石英晶体的空间折射率分布误差应小于0.005,面形误差应小于200 nm;实验室搭建菲索干涉仪,选取了口径25.4 mm的石英波片进行测试,测试效果良好,测量精度为0.05°。

基于空间同步移相的1/4波片相位延迟量测量误差分析

本文对基于空间同步移相的1/4波片相位延迟量的测量误差进行了分析。检偏器阵列的方位角误差是引起波片相位延迟量测量误差的主要原因。分析结果表明波片相位延迟量的测量误差跟波片的快轴方位角有关。当待测1/4波片的快轴方位角为45°时,其相位延迟量测量结果基本不受检偏器阵列的方位角误差影响。因此,空间同步移相技术不仅可以实现1/4波片相位延迟量的快速测量,还可实现精确测量。

波片相位延迟量的四步移相法测量

基于波片的密勒矩阵和斯托克斯矢量推导出了测量波片相位延迟量的通用表达式,并在此基础上提出了在光路中分出校正光束的四步移相法.该方法在测量波片的相位延迟量时无需知道波片光轴的具体位置,并可以平衡掉激光光源的波动,从而消除了光源的不稳定给测量结果带来的误差,同时该方法简化了测量过程,提高了测量精度.

测量任意波片相位延迟量的简便方法

为了更方便的测量待测波片的相位延迟量,提出了简便易行的测量任意波片相位延迟量的方法,无需标准1/4波片,而且还可以利用一套实验系统同时测量2个未知波片的相位延迟量,并从理论上推导出了通用测量公式,从实验上进行了实际测量.

四分之一波片相位延迟量的简易测量

目的提出一种标定1/4波片相位延迟量的简易方法。方法利用全自动偏振光实验系统,在两偏振片平行的情况下,测量干涉的最大和最小值。结果实验结果与理论预期较为吻合,误差在许可的范围内。结论该方法具有光路简明直观、实验步骤少、易于操作的特点,可以在多数普通院校推广实施。

波片相位延迟量测量和快轴标定系统

为了能够快速精确地测量波片相位延迟量和快轴方位角,实现测量系统的集成化和自动化,设计了基于弹光调制技术与数字锁相技术相结合的波片测量系统。采用弹光调制器对检测激光进行调制,运用基于FPGA的数字锁相技术提取调制信号的一、二倍频项,利用优化算法解调出波片相位延迟量和快轴方位角,步进电机带动波片转动使快轴到达零度位置,相位延迟量由LCD显示出来。搭建了实验系统,并对1/4波片进行了测量。实验结果表明:该系统对1/4波片快轴方位角的测量精度优于0.31°,相位延迟量的测量精度和重复度分别优于99.47%和0.14°。测量系统的弹光调制器驱动信号、电机驱动信号、数据运算都由FPGA控制,实现了光机电一体化。

精确测量波片相位延迟量的新方法

本文提出了一种不需要标准1/4波片的相位延迟量的实验测量装置.该装置可以用简单的数学表达式同时测定两个波片的相应延迟量.

利用消光式椭偏仪精确测量波片相位延迟量

采用消光式椭偏仪精确测量波片的相位延迟量。从理论上分析了椭偏仪测量波片相位延迟量的可行性,重点讨论了标准1/4波片及待测波片的相位延迟量误差对测量精度的影响,并给出相应的实验验证。实验表明:该方法测量过程简单,方便,易受光强波动的影响,测量相位延迟量重复性精度达0.02°,相对误差为0.02%,是一种实用及有效的波片相位延迟量测量的方法。

具有相位补偿的级联调制型相位延迟量精确检测方法

相位延迟量是偏振光学元件的一个重要指标,为了精准快速地测量偏振元件的相位延迟量,提出一种具有相位补偿的级联调制的偏振元件相位延迟量检测方法。该方法采用弹光调制器(PEM)和电光调制器(EOM)作为相位延迟量检测系统的级联调制元件,利用Soleil-Barbinet相位补偿器对样品进行光学补偿。基于数字锁相技术与现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的片上可编程系统,检测光强极值点对应的Soleil-Barbinet相位补偿器的相位参数并进行数据处理,实现样品的相位延迟量检测。实验表明,利用该方法测量样品的相位延迟量的最大相对误差为0.857%,测量精度为99.143%,验证了将偏振调制法和补偿法相结合测量相位延迟量具有较高的精度,且降低了补偿器本身对测量误差的影响。

基于光弹调制技术的波片相位延迟量测量方法

提出了一种基于光弹调制技术的波片相位延迟量测量方法,利用米勒矩阵对其进行了理论推导和误差分析。测量光路包括激光器、起偏器、光弹调制器、被测波片、检偏器和光电探测器,利用探测信号的归一化基频分量和二次谐波分量精确计算出被测波片的相位延迟量。该方法能测量紫外到红外光谱范围内任意相位延迟量的波片,误差分析表明其误差小于0.05°。实验验证了该测量方法的有效性,波片相位延迟量的重复测量精度为0.0048°。

基于相位调制和样品摆动的1/4波片相位延迟量测量方法

提出一种基于相位调制和样品摆动的1/4波片相位延迟量测量方法。准直激光束依次通过起偏器、相位调制器、待测1/4波片和检偏器由光电探测器所接收,光信号被转换成电信号后经过放大、滤波以进行数据处理。利用待测1/4波片的摆动可以计算得到与快轴方位角无关的归一化二次谐波分量,在无需知道1/4波片快轴方位角的情况下得到其相位延迟量。实验中对一块石英1/4波片进行了测量,实验结果与现有快轴方向确定条件下的光弹调制测量方法的测量结果一致,某一快轴方位角上多次测量的重复性为0.13°,不同快轴方位角上多次测量的再现性为0.17°。

精确测量1/4波片相位延迟量的新方法

提出了一种精确测量1/4波片相位延迟量的新方法。测量光路由激光器、起偏器、被测1/4波片、光弹调制器、检偏器和光电探测器构成。起偏器和检偏器的透光轴相互垂直。被测1/4波片的快轴与光弹调制器的振动轴平行,且与起偏器和检偏器的透光轴分别成±45°夹角。准直激光束依次经过起偏器、被测1/4波片、光弹调制器和检偏器的探测光强由光电探测器接收。利用探测信号的直流分量与二次谐波分量精确计算出被测1/4波片的相位延迟量。实验验证了这种测量方法的有效性,改变初始光强过程中相位延迟量测量结果的复现性为0.012°,检偏器、被测1/4波片的方位角变化1°的过程中相位延迟量测量结果的复现性为0.008°。

光相位延迟量的归一化偏振调制测量

基于偏振调制原理 ,利用分束器代替检偏器 ,并从琼斯矩阵出发引入一归一化参数表征待测延迟量 ,提出了一种新的测量相位延迟量的方法 ,测量误差可小于 0 .8%。

与快轴方向无关的λ/8波片相位延迟量实时测量方法

提出了一种与快轴方向无关的λ/8波片(EWP)相位延迟量实时测量方法。准直激光束经过圆起偏器(CP)和被测λ/8波片后形成测量光束,测量光束由二维正交光栅(2DOG)分束形成4束衍射子光束,它们经过检偏器阵列(AA)后由光电探测器阵列(PA)接收,利用探测到的4个光强信号可以实时测量被测λ/8波片的相位延迟量,且测量结果不受激光器光强波动的影响。实验中,标称值为45°、精度为λ/300的被测λ/8波片在不同快轴方向上的相位延迟量的测量平均值及其标准差分别为45.1°和0.4°。相位延迟量的测量平均值、标准差与被测λ/8波片的相位延迟量标称值、精度相符,很好地验证了该方法的有效性。

测量波片相位延迟量的新方法

提出了利用平面光波两次通过待测波片对其相位变化进行补偿来实现波片相位延迟量测量的新方法。利用MATLAB编程进行仿真计算,拟合了检测量接收光强的对比度与波片相位延迟量间的函数关系,拟合精度为10-4;建立了实验系统,实验验证了该测量方法是可行的,波片相位延迟量的重复测量精度为0.0020°。

偏光干涉法测量波片相位延迟量和厚度

基于偏光干涉理论,提出一种宽光谱范围内测量波片相位延迟量和厚度的方法。利用矩阵光学方法分析了光谱透射率曲线与中值透射率直线交点波长之间的关系,给出待测波片的相位延迟量、波片厚度等多个物理量的计算公式并进行了误差分析。误差分析表明本方法相位延迟量测量最大误差为3.38°,厚度测量最大误差为0.66μm。实验上利用分光光度计验证了本方法的有效性。本方法能够实现波片多物理量的同时测量,且调节过程对于起偏器、检偏器透光轴方向及待测波片快轴方向无严苛要求,测量过程对波片也无损伤和污染,在波片加工、使用前质量评估等方面都具有一定的应用价值。

基准复合法测量波片的相位延迟

利用复合波片的基本原理,设计了测量波片相位延迟的方法——基准复合法.该方法所需器件仅为1对偏光棱镜和1个λ/4波片,就可对具有任意延迟的波片进行测量.

光谱编码型穆勒矩阵测量中的相位延迟量误差分析

光谱编码型穆勒矩阵测量技术具有测量速度快、结构紧凑、低损耗、无移动部件等优点,单次测量可获取穆勒矩阵全部元素。其主要原理是采用一组特定厚度比例的相位延迟片,将样品的穆勒矩阵元素调制到光谱的频率通道上,再通过光谱的傅里叶变换解调出穆勒矩阵。其中相位延迟片的厚度或延迟量误差将导致解调的穆勒矩阵元素产生较大误差。本文通过理论推导得到具有延迟量误差的光强一般表达式,并详细地推导了利用单一样品求解得到延迟量误差的过程;利用单一样品求解延迟量误差可以避免不同样品对初始相位的影响,提高延迟量误差求解精度;还对穆勒矩阵测量中延迟量误差的影响进行了仿真,并实验验证了误差标定以及补偿方法的可行性。