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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学设备,尤其涉及一种偏振测量仪的校准方法及系统。
技术介绍
1、偏振测量仪的偏振角是以仪器内置检偏偏振片的角度为参考的。
2、偏振测量仪在整机组装完成后,并在出厂前需要基于校准工装进行校准,在该过程中,需要以外部起偏器测量偏振测量仪内置检偏器的偏振角度,以使得起偏角度与检偏角度平行,且误差不超过±0.05°。
3、然而,在偏振测量仪中,如果在内置检偏偏振片之前设置有波片的情况下,叠加工装平台及偏振测量仪内置探测器的噪声干扰,如何精准地完成采集校准参数并实现校准却成为棘手的技术问题。
4、根据偏振测量仪的原理,如果入射光是线偏振光,波片旋转一周,pd探测器会得到一条正弦曲线。当且仅当起偏与检偏垂直,且波片快轴转至与起偏角平行或者垂直时,波谷位置为理论值0。所以,当缓慢旋转起偏角度,使曲线波谷达到最低,此时起偏角便与检偏角垂直,此为消光法找偏振角。
5、消光法测量的是马吕斯曲线波谷极值点,此处斜率为0,由于入射激光、pd的稳定性都不高,实际测量中,无法实现高精度角度的识别。使得起偏于检偏的偏振夹角在接近0°(如:-0.1°0.15°等)的波谷相比0°更接近波谷极值点。藉此,利用消光法找偏振角,正常情况下,精度很难达到±0.1°。除此之外,为了尽可能确保入射光强不受起偏角度的影响,还需要确保入射光是完美的圆偏振光或完全非偏振光,给校准环境搭建带来了极为严苛的挑战。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于公开一种偏振测量仪的校准
2、为达上述目的,在本专利技术公开的方法中,所述偏振测量仪包括位于检偏偏振片入射光束前的能旋转的波片及位于所述检偏偏振片之后的探测器,本专利技术方法包括:
3、步骤s1、确定用于调整起偏偏振片与检偏偏振片夹角的迭代步长;
4、步骤s2、在每个迭代过程中,获取探测器采集的波片旋转一周所对应的光强变化曲线,对该光强变化曲线做快速傅里叶变换后得到下述5个系数:
5、a0=0.5*s0-0.25*(cos(delta)+1)*s1;
6、a2=0.5*s3*sin(delta)*sin(2*fai0);
7、b2=0.5*s3*sin(delta)*cos(2*fai0);
8、a4=0.25*(cos(delta)-1)*s2*sin(4*fai0)+0.25*(cos(delta)-1)*s1*cos(4*fai0);
9、b4=0.25*(cos(delta)-1)*s2*cos(4*fai0)-0.25*(cos(delta)-1)*s1*sin(4*fai0);
10、其中,[s0 s1 s2 s3]是起偏偏振片出射的入射至波片光束的斯托克斯向量,delta、fai0分别是旋转波片的相位延迟和初始快轴角,fai是波片实际角度;且光强i0是fai的函数,按照傅里叶级数展开的函数形式为:
11、i0=a0+a2*cos(2*fai)+b2*sin(2*fai)+a4*cos(4*fai)+b4*sin(4*fai);
12、步骤s3、计算起偏偏振片与检偏偏振片夹角在每个迭代过程所对应的r值,计算公式为:
13、
14、步骤s4、绘制起偏偏振片与检偏偏振片夹角与r值的曲线,在该曲线中,查找相隔90°且r值相差最接近0的两夹角,确定该两夹角所对应的起偏偏振片与检偏偏振片夹角为±45°关系;
15、步骤s5、以起偏偏振片与检偏偏振片夹角为±45°为基准,旋转检偏偏振片以与作为基准的起偏偏振片平行。
16、优选地,旋转波片及检偏偏振片的各电机的精度为0.02°。
17、优选地,在所述起偏偏振片前部署有圆偏振片。
18、为达上述目的,本专利技术还公开一种偏振测量仪的校准系统,包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法。
19、本专利技术具有以下有益效果:
20、基于本专利技术所确定的起偏偏振片与检偏偏振片夹角为±45°关系,相比于其他接近的点具有明显差距,便于区分。藉此,能在校准工装的平台上,本专利技术能在参考的±45°关系的基础上,调整起偏偏振片与检偏偏振片夹角在±0.1°内,以此搭建好极为严苛的校准环境,进而能大幅提升校准的精度。
21、下面将参照附图,对本专利技术作进一步详细的说明。
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1.一种偏振测量仪的校准方法,所述偏振测量仪包括位于检偏偏振片入射光束前的能旋转的波片及位于所述检偏偏振片之后的探测器,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,旋转波片的电机的精度为0.02°。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,旋转起偏偏振片的电机的精度为0.02°。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法,其特征在于,在所述起偏偏振片前部署有圆偏振片。
5.一种偏振测量仪的校准系统,包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至4任一所述的方法。
【技术特征摘要】
1.一种偏振测量仪的校准方法,所述偏振测量仪包括位于检偏偏振片入射光束前的能旋转的波片及位于所述检偏偏振片之后的探测器,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,旋转波片的电机的精度为0.02°。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,旋转起偏偏振片的电机的精...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴江湖,甘天胜,李晓春,
申请(专利权)人:深圳市麓邦技术有限公司,
类型:发明
国别省市:
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