[发明专利]光束偏振变化测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种光束偏振变化测量装置(10)，包括：

光源装置(1)，其用于发射预定波长的检测光束；

起偏装置(2)，其用于使检测光束起偏，并且将起偏后的偏振光入射至待测样品；

检偏装置(3)，其用于接收从待测样品透射或反射的光，并且将经透射或反射的光分解成两束偏振方向相互正交的第一偏振光束和第二偏振光束；

平衡探测装置(4)，其适于探测所述第一偏振光束和第二偏振光束之间的光强差，以便基于所述光强差测量所述待测样品所引起的偏振变化；以及

温控装置(8)，其适于分别检测和控制所述起偏装置(2)和所述检偏装置(3)两者所在的环境温度，并且针对10^-7rad的偏振测量精度，将所述起偏装置(2)和所述检偏装置(3)两者的环境温度抖动均控制在±0.03度的范围内；

其中所述温控装置(8)包括第一温度调节壳体和第二温度调节壳体，所述第一温度调节壳体和所述第二温度调节壳体两者各自所包围的空间内的温度能够被操作地调节，所述起偏装置(2)被定位在所述第一温度调节壳体所包围的空间内，所述检偏装置(3))被定位在所述第二温度调节壳体所包围的空间内。

2.根据权利要求1所述的光束偏振变化测量装置(10)，其中所述温控装置(8)还适于检测和控制所述光源装置(1)的环境温度，并且还用于将所述光源装置(1)的环境温度抖动控制在±0.03度以内。

3.根据权利要求1或2所述的光束偏振变化测量装置(10)，其中所述起偏装置(2)包括起偏器(22)和设置在所述起偏器(22)光路下游的布儒斯特窗片(23)。

4.根据权利要求1或2所述的光束偏振变化测量装置(10)，还包括封闭腔体(6)，所述光束偏振变化测量装置(10)中的所有有关光路以及光学器件均设置在所述封闭腔体内。

5.根据权利要求1或2所述的光束偏振变化测量装置(10)，还包括光束指向稳定装置(5)，其适于基于对从所述检测光束所分出的部分光进行探测，以获得与所述检测光束的指向性有关的信息，并且基于所述信息来控制所述检测光束入射至所述起偏装置(2)的指向稳定性。

6.根据权利要求5所述的光束偏振变化测量装置(10)，所述光束指向稳定装置(5)包括角度可调的平面反射镜(51)、位置敏感探测器(52)以及指向稳定反馈电路(53)，

所述平面反射镜(51)被布置成反射来自所述光源装置(1)的检测光束，并且经由分束镜(9)分成第一光束和第二光束，所述第一光束被入射至所述位置敏感探测器(52)，所述第二光束被入射至所述起偏装置(2)；

所述位置敏感探测器(52)被布置成探测所述第一光束的光信号，以获得与所述检测光束的指向性有关的信息；

所述指向稳定反馈电路(53)被布置成接收所述信息，并且基于所述信息控制所述角度可调的平面反射镜(51)，以保持从第二光束入射至所述起偏装置(2)的指向稳定性。

7.根据权利要求6所述的光束偏振变化测量装置(10)，所述检测光束入射至所述起偏装置(2)的指向稳定性被控制在±10^-6rad的范围内。

8.根据权利要求1所述的光束偏振变化测量装置(10)，所述温度调节壳体(81)包括导热壳体以及缠绕在所述导热壳体上的加热丝。

9.一种光学装置，其包括根据权利要求1-8中任一项所述的光束偏振变化测量装置(10)。