【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光学测量领域，具体而言，涉及一种诺马斯基棱镜光束分束角的直接测量装置。
技术介绍
1、微分干涉相衬(differential interference contrast,dic)显微成像技术的应用越来越广泛。实现dic显微成像的关键元件之一是诺马斯基(nomarski)偏振分光棱镜。诺马斯基棱镜是由两块单晶且晶轴方向相互垂直的楔形棱镜胶合而成的平行平板，见图1。单轴光学晶体具有双折射特性，可将入射的线偏振光分成两束具有一定微小夹角的线偏振光。其中一束偏振光的传播速度不随入射方向的改变而改变，称为寻常光(o)光；另一束偏振光的传播速度随入射方向的改变而改变，称为非常光(e)光。由于dic成像要求两束光之间的分束角非常小，通常只有十或数十角秒，小于显微镜的分辨率，用传统的测量手段很难直接测量。现有的测量手段是通过棱镜干涉条纹的周期变化间接确定棱镜的分束角，即通过干涉条纹间距实现间接测量。该方案的测试精度受测试光的波长、条纹变化周期等一系列参数的影响，测试过程也比较复杂。因此，需提供一种光路简单、调节方便的测量装置来实现该分束角的直接、准确测量。
技术实现思路
1、本申请所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供了一种诺马斯基棱镜或沃拉斯顿棱镜光束分束角直接测量装置，沃拉斯顿棱镜可以看作是诺马斯基棱镜的特例。该装置的组成元件少，光路简单，调节方便，并且测得的分束角较为准确。
2、本申请可以这样实现：
3、本申请提供一种诺马斯基偏振分光棱镜光束分束角直
4、线偏振光光源和图像采集分析器分别设置于旋转支架的两侧，被测棱镜由入射角固定靠体夹持安装于线偏振光光源与图像采集分析器之间的旋转支架上，被测棱镜光轴与旋转支架的旋转体的转动轴线一致；
5、光源用于发射点状平行光束，并使平行光束通过起偏元件优化偏振特性后射向被测棱镜；
6、点状线偏振平行光束通过被测棱镜后发生微小的方向偏折，偏折后的平行光束经过一定传播距离后照射到图像采集分析器的图像传感器光敏面上；
7、楔形的入射角固定靠体用于夹持被测棱镜，并通过入射角固定靠体本身的楔角使被测棱镜表面法线与光轴之间的角度等于入射角的设计值α；
8、图像传感器用于在被测棱镜沿光轴旋转前后，测量平行光束经过被测棱镜微小偏折，并传播一定距离后的光束位置，以获取测量结果。
9、所述旋转支架转到的第一测量位置为：被测棱镜的光入射面与平行光束线偏转光的偏振方向平行，第二测量位置为被测棱镜的光入射面与平行光束线偏振光的偏振方向垂直，反之亦可。
10、在可选的实施方式中，装置还包括：准直器；
11、准直器设置于光源与起偏元件之间；
12、准直器用于对初始光束进行准直，使光源发射的发散光转换为平行光，并使初始光束沿光轴垂直射向起偏元件。
13、在可选的实施方式中，旋转支架包括旋转体和固定体，旋转体与固定体之间为转动连接。
14、被测棱镜通过入射角固定靠体安装于旋转体上，旋转体用于沿转动轴线转动时带动被测棱镜沿光轴旋转，转动轴线与待测棱镜的中心重合。
15、在可选的实施方式中，所述旋转体沿转动轴线开设有通光孔；所述线偏振平行光束依次通过转动体的通光孔、入射角固定靠体的通光孔射向被测棱镜。
16、在可选的实施方式中，所述图像采集分析器由图像传感器、图像采集卡和计算机组成；所述图像传感器通过图像采集卡与计算机连接，计算机内含有分析软件，分析软件为现有技术。
17、图像传感器用于在被测棱镜分别沿光轴旋转到第一测量位置和第二测量位置时，测量记录平行光束经棱镜偏转并传播一定距离后的光斑位置，以获取两束偏振光束的光斑中心位置。
18、所述计算机用于通过图像采集卡获取两束偏振光束的中心位置从而获取两束偏振光束中心位置之间的距离，并将两束偏振光束中心位置之间的距离除以被测棱镜面向图像传感器的表面的中心与图像传感器之间的距离获得分束角角度值。
19、在可选的实施方式中，所述图像传感器为cmos或ccd图像传感器。
20、在可选的实施方式中，装置还包括：距离测量组件；
21、可选的距离测量组件为卷尺或激光测距仪，用于测量被测棱镜中心与图像传感器光敏面之间的距离。
22、在可选的实施方式中，光源为半导体激光器。
23、在可选的实施方式中，起偏元件为二向色偏振片。
24、在可选的实施方式中，所述图像传感器安装在精密位移台上，调整精密位移台可使图像传感器垂直于平行光束精确移动，对图像传感器的像素位置进行细分，精密位移台的调节分辨精度至少应该优于图像传感器像素尺寸的八分之一。调整精密位移台可使图像传感器垂直于光束方向精确移动，可以通过移动半个、四分之一或八分之一像素尺寸，对光斑中心位置进行小于像素尺寸的高精度测量。
25、在可选的实施方式中，半导体激光器的准直器为柱面透镜。
26、本申请提供的分束角测量装置，组成元件少，光路简单，调节方便，并且能实现微小分束角的直接、精确测量。
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1.一种诺马斯基棱镜光束分束角直接测量装置，其特征在于，包括线偏振光光源、用于安装被测棱镜的旋转支架及图像采集分析器；
2.根据权利要求1所述的分束角直接测量装置，其特征在于，所述旋转支架包括旋转体和固定体，所述旋转体与所述固定体转动连接；
3.根据权利要求2所述的分束角直接测量装置，其特征在于，所述旋转支架用于使所述被测棱镜的光入射面分别平行和垂直于所述线偏振平行光束的偏振光偏振面，使所述线偏振平行光束相对于被测棱镜实现寻常光和非常光之间的切换。
4.根据权利要求3所述的分束角直接测量装置，其特征在于，所述图像采集分析器包括图像传感器、图像采集卡和计算机；
5.根据权利要求2所述的分束角直接测量装置，其特征在于，所述入射角固定靠体的楔角值等于被测棱镜的入射角设计值，入射角固定靠体中心开设有通光孔。
6.根据权利要求5所述的分束角直接测量装置，其特征在于，所述旋转体沿转动轴线开设有通光孔；
7.根据权利要求1所述的分束角直接测量装置，其特征在于，所述线偏振光光源为半导体激光器与偏振片的组合结构或加有布儒斯特窗
8.根据权利要求4所述的分束角直接测量装置，其特征在于，所述图像传感器为CMOS或CCD图像传感器。
9.根据权利要求4所述的分束角直接测量装置，其特征在于，所述图像传感器连接在精密位移台上，调整精密位移台从而使图像传感器垂直于光束方向精确移动。
...【技术特征摘要】
1.一种诺马斯基棱镜光束分束角直接测量装置，其特征在于，包括线偏振光光源、用于安装被测棱镜的旋转支架及图像采集分析器；
2.根据权利要求1所述的分束角直接测量装置，其特征在于，所述旋转支架包括旋转体和固定体，所述旋转体与所述固定体转动连接；
3.根据权利要求2所述的分束角直接测量装置，其特征在于，所述旋转支架用于使所述被测棱镜的光入射面分别平行和垂直于所述线偏振平行光束的偏振光偏振面，使所述线偏振平行光束相对于被测棱镜实现寻常光和非常光之间的切换。
4.根据权利要求3所述的分束角直接测量装置，其特征在于，所述图像采集分析器包括图像传感器、图像采集卡和计算机；
5.根据权利要求2所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑晓东，周兆伟，何帅，
申请(专利权)人：南京东利来光电实业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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