[发明专利]一种新型激光偏振相移干涉层析测量装置及方法

权利要求书

1.一种新型激光偏振相移干涉层析测量装置，其包括激光器，其特征在于，激光器的输出光路上从左到右依次设置有第一偏振片和偏振分光镜；偏振分光镜的透射光路上设置有第一反射镜，偏振分光镜的反射光路上设置有第二反射镜；第二反射镜的反射光路上从左到右依次设置有扩束系统、待测样品和缩束系统；缩束系统的出射光路和第一反射镜的反射光路的交汇处设置有分光镜，分光镜的透射光路上从左到右依次设置有四分之一波片、第二偏振片，聚焦透镜、CCD探测器。

2.如权利要求1所述的一种新型激光偏振相移干涉层析测量装置，其特征在于，所述扩束系统由依次设置在第二反射镜的反射光路上的第一光学透镜和第二光学透镜组成；所述缩束系统由依次设置在待测样品的透射光路上的第三光学透镜和第四光学透镜组成。

3.如权利要求2所述的一种新型激光偏振相移干涉层析测量装置，其特征在于，所述扩束系统的扩束倍数和缩束系统的缩束倍数相等。

4.如权利要求1所述的一种新型激光偏振相移干涉层析测量装置，其特征在于，第一偏振片的光轴方向与纸面方向夹角为45°。

5.如权利要求1所述的一种新型激光偏振相移干涉层析测量装置，其特征在于，四分之一波片的光轴方向与纸面方向夹角为45°。

6.如权利要求1所述的一种新型激光偏振相移干涉层析测量装置，其特征在于，第二偏振片的光轴位置可旋转调整。

7.如权利要求1所述的一种新型激光偏振相移干涉层析测量装置，其特征在于，待测样品可旋转调整。

8.本发明另一目的还在于提供一种新型激光偏振相移干涉层析测量方法，其包括下述步骤：

步骤一：打开激光器，使激光器发出一对具有互相正交的线偏振光，即一束光含有平行于纸面的P偏振分量和垂直于纸面的S偏振分量；

步骤二：经过偏振分光镜反射并经待测样品透射的光为测量光，经过偏振分光镜透射且没有经过待测样品的光为参考光，测量光和参考光在CCD探测器的像平面上形成干涉图样；

步骤三：旋转第二偏振片对测量光和参考光的的相位差进行调制，利用多步相移法还原待测样品在当前角度位置的相位信息；

步骤四：旋转待测样品，并重复步骤二和步骤三，获得待测样品在不同角度下的相位信息，最终经基于Radon逆变换原理的算法还原出被测样品的二维或三维折射率分布。

9.如权利要求8所述的一种新型激光偏振相移干涉层析测量方法，其特征在于：步骤二中旋转第二偏振片，使其光轴分别处于-90°、-45°、0°、+45°、+90°五个位置。

10.如权利要求8所述的一种新型激光偏振相移干涉层析测量方法，其特征在于：步骤四中旋转待测样品，在0～180°范围内每隔10°重复步骤二和步骤三测量一次，得到待测样品在18个照射角度下的相位信息。