[发明专利]一种刀口法检测径向偏振光纯度的装置及方法

说明书

本发明公开了一种刀口法检测径向偏振光纯度的装置及方法，包括沿光线传播方向依次放置的激光源、S波片和偏振分光棱镜；偏振分光棱镜将激光束分成水平光和垂直光，沿水平光或垂直光的传播方向依次放置有刀口、感光元件或光功率计。本发明采用偏振分光棱镜将经S波片径向偏振光分为水平偏振光和垂直偏振光，并进一步在感光元件的观测下通过刀口将水平偏振光和垂直偏振光分为四个光斑，利用光功率计探测四个光斑的功率值，基于四个光斑的功率值计算径向偏振光纯度；本发明可以方便快速的得到激光径向偏振光的纯度，并且可以比较光束不同区域的纯度情况，装置结构简单，便于装备。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，具体涉及一种刀口法检测径向偏振光纯度的装置及方法。

背景技术

近年来由于径向偏振光在金属粒子捕获、超分辨成像、材料加工等领域展现优秀的应用特性，越来越受到科研工作者的青睐。径向偏振光的一个重要特性是其偏振方向沿中心轴对称且沿径向分布，其偏振分布状态直接影响着径向偏振光的光束质量以及应用。因此，保证径向偏振光的偏振特性十分重要。

但关于径向偏振光纯度的检测方法较少，目前市场上尚未有对径向偏振光纯度检测的仪器。本发明通过刀口法检测径向偏振光纯度，可以方便快速的得到激光径向偏振光的纯度，并且可以比较光束不同区域的纯度情况。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种刀口法检测径向偏振光纯度的装置及方法。

本发明公开了一种刀口法检测径向偏振光纯度的装置，包括沿光线传播方向依次放置的激光源、S波片和偏振分光棱镜；

所述偏振分光棱镜将激光束分成水平光和垂直光，沿所述水平光或垂直光的传播方向依次放置有刀口、感光元件或光功率计。

作为本发明的进一步改进，通过所述感光元件观测到所述刀口遮挡所述水平光或垂直光的一半光斑后，用所述光功率计替换所述感光元件，探测所述水平光或垂直光未被遮挡的另一半光斑的功率值；

重复上述操作，得到四个光斑的功率值W₁、W₂、W₃和W₄。

作为本发明的进一步改进，基于四个光斑的功率值W₁、W₂、W₃和W₄，计算径向偏振光纯度POL；

作为本发明的进一步改进，还包括泵浦放大模块；

所述泵浦放大模块置于所述S波片和偏振分光棱镜之间。

作为本发明的进一步改进，所述泵浦放大模块为Nd：YAG侧面泵浦模块。

作为本发明的进一步改进，所述激光源为1064nm皮秒激光源。

作为本发明的进一步改进，所述感光元件上配置有衰减片。

作为本发明的进一步改进，所述感光元件为CCD感光元件。

本发明还公开了一种刀口法检测径向偏振光纯度的方法，包括：

步骤1、激光源的水平激光束垂直进入S波片，得到径向偏振光；

步骤2、所述径向偏振光经偏振分光棱镜分成水平偏振光和垂直偏振光；

步骤3、刀口遮挡所述水平偏振光，通过感光元件观测到所述刀口遮挡所述水平偏振光的一半光斑后，用光功率计替换所述感光元件，探测所述水平偏振光未被遮挡的另一半光斑的功率值W₁；

步骤4、按照步骤3的方式遮挡另一半，测量功率值W₂；