[发明专利]一种偏光棱镜胶合误差的测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种晶体偏光棱镜设计参量的测量装置及方法，尤其是涉及一种偏光棱镜胶合误差的测量装置及方法。

背景技术

振动方向相对于传播方向是不对称的，这种现象叫做偏振，偏振是横波所特有的，也是横波区别于纵波的一个最明显的标志。而光波作为一种横波，因此也具有偏振性。光按照偏振性可以分为自然光，偏振光和部分偏振光。自然界中的光束，其振动方向相对于传播方向都是对称的，称为自然光。偏振光可以分为线偏振光，椭圆偏振光等等。而将自然光转化为偏振光，就需要借助偏光器件。例如，偏振片，玻璃堆等，偏光棱镜在其中扮演着很重要的角色。

空气隙型棱镜一般是由两块三角形晶体胶合而成。利用偏光晶体的双折射现象，实现将自然光转化为偏振光。而在胶合的过程中，空气隙是否平行，对于棱镜光强的透射比有着很大的影响。把不平行的空气隙两界面之间的夹角称为胶合误差。受到实际环境和生产技术的限制，胶合误差的存在不可避免。在一般的应用中，应当避免胶合误差的影响，然而，在一些特殊的情况，可以借助胶合误差来实现某种特殊的光学现象。因此，测量棱镜胶合误差具有很强的实际应用意义。

现有技术中，专利申请号为201310257381.7的中国专利公开了一种空气隙型偏光棱镜胶合误差的测量方法，该方法利用出射光形成的干涉条纹，建立其与胶合误差的关系，来测量胶合误差。但是，此种方法的装置结构较为复杂，实验过程中光路的调节难度较大。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提供一种偏光棱镜胶合误差的测量装置及方法。

本发明所采用的技术解决方案是：

一种偏光棱镜胶合误差的测量装置，包括照明点光源、扩束准直系统与CCD探测器，扩束准直系统位于照明点光源与偏光棱镜之间，照明点光源发出的自然光经扩束准直系统扩束准直后垂直入射到偏光棱镜，所述CCD探测器位于偏光棱镜反射光的出射方向，CCD探测器与计算机相连。

优选的，所述偏光棱镜为格兰型偏光棱镜，如泰勒棱镜、格兰付科棱镜等。

一种偏光棱镜胶合误差的测量方法，包括以下步骤：

a在照明点光源与偏光棱镜之间放置扩束准直系统，照明点光源发出的自然光经扩束准直系统扩束准直后垂直入射到偏光棱镜；

b在偏光棱镜反射光的出射方向放置CCD探测器，并把CCD探测器与计算机相连；

c通过上述CCD探测器和计算机采集获得反射光干涉条纹光强的分布图样，根据干涉条纹光强的分布图样得出条纹间距，并利用以下算式计算得出胶合误差；

α=arccot(2Δxno2-ne2sin2sϵλ+tanr)]]>

r=arcsin(nesinsno)]]>

式中，α为待测胶合误差角，λ为光波波长，s为棱镜的结构角，ε为与棱镜结构有关的比例系数，计算公式为r为光束在棱镜胶合层中的折射角，n_o为空气的折射率，n_e为棱镜对应入射光束的折射率，Δx为测得条纹间隔。

本发明的有益技术效果是：