專利名稱：一種多光源相位延遲器件測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種相位延遲器件測量系統(tǒng)，特別是涉及一種多光源相位延遲器
件測量系統(tǒng)，屬于光學(xué)測量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
相位延遲量作為相位延遲器件的重要參數(shù)，其測量準(zhǔn)確度直接影響到應(yīng)用系統(tǒng) 的質(zhì)量，并且隨著技術(shù)的發(fā)展和研究的深入，人們對(duì)波片的加工和測量精度都提出了更高 的要求，例如空間太陽望遠(yuǎn)鏡(SST)的偏振測量精度已經(jīng)要求能夠達(dá)到10—4以上。因此， 提高相位延遲量的測量準(zhǔn)確度對(duì)于設(shè)計(jì)和研制高精度相位延遲器件及系統(tǒng)具有十分重要 的意義。目前有很多測量波片相位延遲量的方法，例如分束差動(dòng)測量法、光譜掃描法、光 強(qiáng)法、調(diào)制法等。例如采用分束差動(dòng)自動(dòng)測量(郝殿中，宋連科，波片相位延遲的分束差 動(dòng)自動(dòng)測量，光電子.激光，16 (5) ，2005 :601-604);采用計(jì)算波片相位延遲量來進(jìn)行精密 測量的技術(shù)(徐文東，李錫善，波片相位延遲量精密測量新方法，光學(xué)學(xué)報(bào)，1994， 14 (10)， 1096-1101)等；同時(shí)目前一個(gè)系統(tǒng)一般配備一個(gè)光源，對(duì)不同中心波長的相位延遲器進(jìn)行 測量時(shí)，需要更換光源，大大浪費(fèi)了科研人員的時(shí)間和精力。 現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足是 1、采用分束差動(dòng)測量法時(shí)需測量出現(xiàn)極值點(diǎn)時(shí)補(bǔ)償器件的轉(zhuǎn)角，再轉(zhuǎn)換為相關(guān)的 相位信息，測量誤差大，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，儀器成本高； 2、采用光強(qiáng)法時(shí)，如波片相位延遲的分束差動(dòng)自動(dòng)測量系統(tǒng)，在未加調(diào)制的情況 下直接測量直流暗點(diǎn)的光強(qiáng)，由于測量的是光強(qiáng)的絕對(duì)值，光源的波動(dòng)及背景光的影響對(duì) 測量結(jié)果影響很大，測量精度低； 3、采用光譜掃描法時(shí)需從光譜曲線的極值測定相位延遲量，對(duì)單色儀的光譜精度 要求高。 4、采用調(diào)制法測量時(shí)，如上述波片相位延遲量精密測量系統(tǒng)加入了可旋轉(zhuǎn)的機(jī) 械_光學(xué)旋光調(diào)制器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝調(diào)要求高，誤差較大。 5、大部分方法的測量結(jié)果受到儀器準(zhǔn)直、共軸等裝調(diào)誤差的影響很大； 6.測量系統(tǒng)所能檢測的相位延遲器比較單一，目前一個(gè)系統(tǒng)只能測量一種中心波
長的相位延遲器。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種多光源相位延遲器件測量系統(tǒng)，本實(shí)用新型為一
種光電混和系統(tǒng)，其應(yīng)用了三個(gè)激光器，通過兩個(gè)分光平片(同時(shí)透射和反射，其光能量各 為一半)、一個(gè)反射鏡構(gòu)建圖l所示光路。本實(shí)用新型可用于對(duì)不同中心波長波片等光學(xué)延 遲器件的光學(xué)相位延遲量進(jìn)行直接量的測量，和其他通過間接量轉(zhuǎn)換的測量方法相比有其 明顯的優(yōu)勢。采用光調(diào)制方式測量消光位置，提高了信噪比，使測量精度大為改善。同時(shí)該 實(shí)用新型采用旋轉(zhuǎn)編碼器實(shí)現(xiàn)了角度的精確測量，消除了因刻度不精確、目視讀數(shù)誤差等不利因素對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的影響。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為 —種多光源相位延遲器件測量系統(tǒng)，其特征在于包括若干個(gè)激光光源、光分束器、
起偏器、光調(diào)制器、調(diào)制信號(hào)源、待測相位延遲器、相位補(bǔ)償器、檢偏器、光探測器、結(jié)果顯示
單元和激光單色儀；所述激光光源經(jīng)所述光分束器分為兩束， 一束依次經(jīng)過所述起偏器、光
調(diào)制器、待測相位延遲器、相位補(bǔ)償器、檢偏器、光探測器后由結(jié)果顯示單元顯示輸出結(jié)果；
另一束輸出至激光單色儀；所述調(diào)制信號(hào)源與所述光調(diào)制器通過信號(hào)線連接。 進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)包括若干分光平片和一反射鏡，所述激光光源依次經(jīng)所述分
光平片、反射鏡后傳輸?shù)剿龉夥质魃稀?進(jìn)一步的，所述光調(diào)制器、待測相位延遲器、相位補(bǔ)償器的角度旋轉(zhuǎn)操作時(shí)分別由 一旋轉(zhuǎn)編碼器檢測；所述光調(diào)制器或待測相位延遲器或相位補(bǔ)償器位于一晶體座中，且通 過所述晶體座與所述旋轉(zhuǎn)編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)一體連接，所述晶體座安裝于一固定底座中，所述 固定底座與所述旋轉(zhuǎn)編碼器的本體一體連接。 進(jìn)一步的，所述旋轉(zhuǎn)編碼器為空心軸旋轉(zhuǎn)編碼器，其與所述晶體座為軸孔抱緊實(shí) 現(xiàn)一體連接，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的本體與所述固定底座之間采用板彈簧實(shí)現(xiàn)一體連接。 進(jìn)一步的，所述光調(diào)制器為KD*P晶體電光調(diào)制器，調(diào)制方式為縱向調(diào)制，所述調(diào) 制信號(hào)源為正弦調(diào)制信號(hào)。 進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)包括一信號(hào)處理電路，所述光探測器接收的信號(hào)經(jīng)所述信號(hào) 處理電路進(jìn)行濾波處理后發(fā)送到所述結(jié)果顯示單元。 進(jìn)一步的，所述信號(hào)處理電路包括一帶通濾波器，所述帶通濾波器的中心頻率與
光信號(hào)頻率一致；一帶阻濾波器，所述帶阻濾波器的中心頻率為光信號(hào)頻率的二倍。 進(jìn)一步的，所述相位補(bǔ)償器為索累補(bǔ)償器，所述索累補(bǔ)償器的入射面晶體楔裝有
微動(dòng)螺旋，通過調(diào)節(jié)所述微動(dòng)螺旋使之相對(duì)入射面做平行移動(dòng)。 進(jìn)一步的，所述所述起偏器與所述檢偏器偏振方向平行。 進(jìn)一步的，所述所述起偏器與所述檢偏器偏振方向垂直。 本實(shí)用新型的有益效果是 1.本實(shí)用新型的光調(diào)制加光學(xué)補(bǔ)償方案實(shí)際上進(jìn)行的是相位延遲的直接測量， 和其他通過間接量轉(zhuǎn)換的測量方法相比，測量精度有明顯的優(yōu)勢。且方案中通過使用調(diào)制 偏振光進(jìn)行消光點(diǎn)判斷，使用索累(Soleil)補(bǔ)償器進(jìn)行相位補(bǔ)償，將調(diào)制和補(bǔ)償兩種作用 方式分開處理，消除了相互干擾帶來的測量結(jié)果不穩(wěn)定的問題。系統(tǒng)的綜合測量精度達(dá)到 入/300 (對(duì)632. 8nm波長)，重復(fù)精度在0. 3 %以內(nèi)。 2.測量系統(tǒng)充分發(fā)揮了調(diào)制偏振光的優(yōu)越性，把直流零點(diǎn)(正交暗場)的測量，轉(zhuǎn) 換為交流零點(diǎn)的測量。加上窄帶選頻放大器，得到非常高的信噪比。 3.本實(shí)用新型采用索累(Soleil)補(bǔ)償器，即使存在補(bǔ)償器快慢軸和l ， n軸不重 合，和測量光束不垂直等情況，通過測量之前的定標(biāo)，這些誤差對(duì)測量結(jié)果均不產(chǎn)生影響， 提高了測量的準(zhǔn)確性，也降低了安裝定位的難度。補(bǔ)償器能夠提供0 2Ji范圍內(nèi)任意的 相位延遲，因此適用于1/2波片、1/4波片等標(biāo)準(zhǔn)波片及各種非標(biāo)準(zhǔn)波片等多種波片相位延 遲量的測量。 4.本實(shí)用新型采用旋轉(zhuǎn)編碼器實(shí)時(shí)監(jiān)測光調(diào)制器、待測相位延遲器和相位補(bǔ)償器
4的角度旋轉(zhuǎn)操作，避免了因刻度盤的刻度不準(zhǔn)確以及人為讀數(shù)誤差等不利因素的存在，并 使操作變得更簡單直觀。 本系統(tǒng)可采用不同激光器分分別測量不同中心波長的波片。常用的激光器有 632. 8nm，532nm，473nm。可根據(jù)不同需要改變激光器該實(shí)用新型測量精度高，對(duì)實(shí)驗(yàn)條件和 環(huán)境的要求不高，操作簡單，易于產(chǎn)品化。

圖1、本實(shí)用新型原理圖； Laser No. 1_中心波長為A工的激光器、Laser No. 2_中心波長為A 2的激光器、 LaserNo. 3_中心波長為A 3的激光器、B_分光平片、L_反射鏡、BS-光分束器、SP-激光單 色儀、P-起偏棱鏡、E-光調(diào)制器、M-調(diào)制信號(hào)源、S-待測相位延遲器、C-索累(Soleil)補(bǔ) 償器、A-檢偏棱鏡J-光探測器、P/0-信號(hào)處理電路和結(jié)果輸出單元、DD-旋轉(zhuǎn)編碼器數(shù)顯 屏； 圖2、本實(shí)用新型中系統(tǒng)的方位坐標(biāo)規(guī)定圖示； 圖3、索累(Soleil)補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)圖； 圖4、旋轉(zhuǎn)編碼器原理示意圖； 圖5、 KD*P調(diào)節(jié)部件的設(shè)計(jì)立體結(jié)構(gòu)前視圖； 圖6、 KD*P調(diào)節(jié)部件的設(shè)計(jì)立體結(jié)構(gòu)后視圖； 圖7、空心軸旋轉(zhuǎn)編碼器； 圖8、 KD*P晶體安裝結(jié)構(gòu)示意圖； 其中1-旋轉(zhuǎn)軸、2_光柵盤、3_接受元件、4_狹縫、5_發(fā)光元件、6_后端調(diào)節(jié)鈕、 7-KD*P、8-固定底座、9-前端調(diào)節(jié)鈕、10-手輪、11-旋轉(zhuǎn)編碼器本體、12-旋轉(zhuǎn)座、13-微調(diào) 絲桿、14-連接板彈簧、15-固緊螺釘、16-旋轉(zhuǎn)編碼器轉(zhuǎn)子固定環(huán)、17-旋轉(zhuǎn)編碼器、18-KD*P 晶體座、19-編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖來描述本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)方案及其技術(shù)特征。 圖l是本實(shí)用新型的原理圖。系統(tǒng)包括3個(gè)激光光源、2個(gè)分光平片、光分束器、起 偏器、光調(diào)制器、調(diào)制信號(hào)源、待測相位延遲器、相位補(bǔ)償器、檢偏器、光探測器、結(jié)果顯示單 元和激光單色儀；每一激光光源分別經(jīng)一分光平片傳輸?shù)焦夥质魃?，光分束器將光分?兩束，一束依次經(jīng)過起偏器、光調(diào)制器、待測相位延遲器、相位補(bǔ)償器、檢偏器、光探測器后 由結(jié)果顯示單元顯示輸出結(jié)果；另一束輸出至激光單色儀；調(diào)制信號(hào)源與光調(diào)制器通過信 號(hào)線連接。 系統(tǒng)的方位坐標(biāo)規(guī)定為光束傳播方向?yàn)閦軸，起偏器P、檢偏器A的偏振方向沿x 軸，光調(diào)制器E加電后的感生軸l， n方向和待測相位延遲器S及補(bǔ)償器C的快慢軸方向 一致，和x軸成45度角(見圖2)。 根據(jù)待測相位延遲器的中心波長可以選擇不同的激光器進(jìn)行測量，激光器輻射的 激光束通過起偏棱鏡P變成線偏振光，射入光調(diào)制器E。光調(diào)制器可采用電光、磁光或聲光 等調(diào)制方式，由調(diào)制信號(hào)源M加正弦電壓，其出射光兩個(gè)正交偏振態(tài)的相位延遲將受到外加電壓信號(hào)的調(diào)制，形成交流變化。調(diào)制器的出射偏振光經(jīng)過待測相位延遲器S，其偏振態(tài)中加上了待測器件的相位延遲，再射入索累(Soleil)補(bǔ)償器C。索累(Soleil)補(bǔ)償器的作用類似于一個(gè)相位延遲量連續(xù)可調(diào)的零級(jí)波片。通過調(diào)節(jié)索累(Soleil)補(bǔ)償器，可獲得任意的相位延遲。從補(bǔ)償器出射的光束再通過檢偏棱鏡A，從而使偏振光相位的變化轉(zhuǎn)換為檢
偏器出射光束的能量變化。在平行模式下，出射光束的光強(qiáng)可表達(dá)為[0042]
=/n cos
V
2
sin'
廣4+A+^、2
(1) 其中S E， S s， S c分別為光調(diào)制器E、待測相位延遲器S和索累(Soleil)補(bǔ)償器C的相位延遲，IO為入射光強(qiáng)。 檢偏器的出射光由光探測器D接收，并經(jīng)過信號(hào)處理電路的濾波放大等處理后，結(jié)果顯示在示波器0上。若不加調(diào)制信號(hào)，S卩3, = 0時(shí)，當(dāng)待測器件的相位延遲和補(bǔ)償器的相位延遲之和等于時(shí)，S卩Ss+Se= Ji，從檢偏器中出射的光能量為零，這稱為完全補(bǔ)償，也叫消光位置。通過調(diào)節(jié)索累(Soleil)補(bǔ)償器，尋找消光位置。在該位置由補(bǔ)償器的相位延遲S 。即可得到待測器件的相位延遲量S s = Ji - S c。 本實(shí)用新型利用對(duì)偏振光進(jìn)行光調(diào)制加光學(xué)補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行待測器件光學(xué)相位延遲的精密測量。 在待測器件光學(xué)相位延遲的測量中，需要進(jìn)行消光位置的判斷，即尋找輸出光強(qiáng)為零的位置，該位置可稱為輸出光強(qiáng)的直流零點(diǎn)。由于外加雜散光的影響及功率計(jì)本身響應(yīng)范圍的限制，直流零點(diǎn)難以準(zhǔn)確測定。本實(shí)用新型采用光調(diào)制的方式，在調(diào)制器上加上一定頻率的正弦調(diào)制信號(hào)，則光調(diào)制器產(chǎn)生的相位延遲為SE二Ksin"t，其中，K為常數(shù)，"為調(diào)制信號(hào)頻率，在平行模式下測量時(shí)，輸出光強(qiáng)相應(yīng)地變?yōu)?
,sin'
2
-sin紐
(2)1 + cos(<5s + <5C〗J。(K) + 2^y2"(K)cos(2wG)f)
- sin(A + 2^; A"一 (K)cos(2" -1—
rt=l 當(dāng)完全補(bǔ)償時(shí)，S s+ S c = ，上式大括號(hào)中第三項(xiàng)為0，即信號(hào)中的奇次諧波分量消失，只剩下偶次諧波成分，這就是輸出光強(qiáng)的交流零點(diǎn)。由于高階分量值很小，處理時(shí)通?？珊雎缘舾唠A偶次諧波，只留下二次諧波，使完全補(bǔ)償條件變?yōu)樾盘?hào)中的所有奇次諧波分量消失，只剩下二次諧波分量。信號(hào)處理電路檢測出射信號(hào)的頻譜，當(dāng)基頻分量消失的位置即為消光位置。利用這一特性，把直流零點(diǎn)的測量轉(zhuǎn)換為交流零點(diǎn)的測量，根據(jù)檢測出的二倍頻成分，從而準(zhǔn)確判斷消光位置，實(shí)現(xiàn)高精度測量。由于信號(hào)源的頻率非常穩(wěn)定，測量系統(tǒng)加上窄帶選頻放大器，得到非常高的信噪比，使消光位置的判斷精度大大提高。[0050] 本實(shí)用新型中，通過調(diào)節(jié)索累(Soleil)補(bǔ)償器實(shí)現(xiàn)相位的光學(xué)補(bǔ)償。[0051] 索累(Soleil)補(bǔ)償器的作用類似于一個(gè)相位延遲量可調(diào)的零級(jí)波片。由成對(duì)的晶體楔A和A'與一塊平行晶片B組成。A和A'兩光軸都平行于折射棱邊，晶體楔A可用微動(dòng)螺旋使之做平行移動(dòng)，平行晶片B的光軸與晶體楔A垂直(見圖3)。當(dāng)晶體楔A平移時(shí)，在它們?nèi)佑|的全部區(qū)域內(nèi)，兩晶體楔的總厚度在增減，A和A'形成一個(gè)厚度可變的石
6英片，可以使這個(gè)厚度和下面薄片的厚度之間產(chǎn)生任意的差值，從而使o光和e光之間產(chǎn)生0 2 Ji范圍內(nèi)任意的相位延遲。光通過補(bǔ)償器后產(chǎn)生的相位延遲量正比于厚度改變量A h，也正比于晶體楔的平移量A L。相位延遲和平移量之間的比例系數(shù)和光源波長有關(guān)，在測量前應(yīng)先對(duì)補(bǔ)償器線性定標(biāo)。測量時(shí)只需讀出消光點(diǎn)索累(Soleil)補(bǔ)償器的平移量即可根據(jù)定標(biāo)系數(shù)得到對(duì)應(yīng)的相位延遲量，操作簡單方便，結(jié)果穩(wěn)定。 對(duì)所述光調(diào)制器E、待測相位延遲器S和相位補(bǔ)償器C的角度旋轉(zhuǎn)操作時(shí)由旋轉(zhuǎn)編碼器監(jiān)測(見圖4)，可以直接通過數(shù)字顯示表讀數(shù)，其每轉(zhuǎn)輸出脈沖數(shù)為5000P/r，最小靈敏度為1. 08分。圖5是KD承P調(diào)節(jié)部件的設(shè)計(jì)立體結(jié)構(gòu)前視圖，圖6為KD承P調(diào)節(jié)部件的設(shè)計(jì)立體結(jié)構(gòu)后視圖，本實(shí)用新型選用的是空心軸旋轉(zhuǎn)編碼器，它本身是由編碼器本體、編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)及固定環(huán)組成(如圖7)。編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)與編碼器本體之間可以同軸相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。而光調(diào)制器的關(guān)鍵部件是一個(gè)KDAP晶體，此晶體加電后可以對(duì)線偏振光實(shí)現(xiàn)調(diào)制。晶體被包容在晶體座中，并通過固定底座固定在光路系統(tǒng)中，且晶體座與固定底座之間可以相對(duì)旋轉(zhuǎn)，編碼器的加入實(shí)現(xiàn)晶體座相對(duì)固定座旋轉(zhuǎn)時(shí)有精確的角度輸出(如圖8)。固定底座的設(shè)計(jì)要求是實(shí)現(xiàn)KDAP晶體的晶軸方向與系統(tǒng)光軸的方向一致、可以與編碼器本體聯(lián)成一體(有板彈簧安裝孔，編碼器本體與固定底座之間采用板彈簧連接，可以防止本體沿徑向移動(dòng)，但能緩沖一定的軸向位移；)，晶體座的設(shè)計(jì)要求是實(shí)現(xiàn)KDAP晶體的位置調(diào)節(jié)、實(shí)現(xiàn)晶體繞光軸旋轉(zhuǎn)以及可以與編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)聯(lián)成一體(由長伸出軸與轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)抱緊，即旋轉(zhuǎn)編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)與晶體座為軸孔抱緊連接，且由固緊螺釘固死)。通過旋動(dòng)調(diào)節(jié)鈕能調(diào)節(jié)KD*P晶體的位置，使其電場的感生軸l， n方向與起偏器P、檢偏器A的偏振方向(x軸)成45度。旋轉(zhuǎn)手輪，能轉(zhuǎn)動(dòng)KD*P及旋轉(zhuǎn)編碼器的心軸，并通過與編碼器相連的數(shù)顯表精確讀數(shù)。待測相位延遲器和相位補(bǔ)償器的原理同上。 后續(xù)信號(hào)處理電路部分，使用了兩級(jí)濾波器來降低信號(hào)中的噪聲和二次諧波干擾。首先，光電二極管將光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，并經(jīng)靜電流放大器放大至峰_峰值2. 5V左右的電壓信號(hào)。后送經(jīng)由MAX274芯片搭建的帶通濾波器，其主要目的是濾除噪聲、工頻干擾及其他無效信號(hào)，帶通濾波器的中心頻率需調(diào)至與光信號(hào)頻率相吻合。經(jīng)帶通濾波后，信號(hào)中還存在幅值較高的二次諧波信號(hào)，為進(jìn)一步抑制二次諧波，使用了 MAX274芯片搭建的帶阻濾波器進(jìn)行進(jìn)一步的信號(hào)處理，帶阻濾波器的中心頻率為光信號(hào)頻率的二倍。[0054] 采用圖1所示系統(tǒng)測量相位延遲時(shí)通過補(bǔ)償器產(chǎn)生的相位延遲量為& =—(ne-n。)tan"'AL (3) 其中n。和ne分別為晶體發(fā)生雙折射o光和e光對(duì)應(yīng)的主折射率，a為補(bǔ)償器楔角，A為光源波長。 根據(jù)補(bǔ)償情況不同可將測量方法分為兩種，一類可以稱為在垂直模式下測量，兩個(gè)偏振片方向垂直，即滿足在零點(diǎn)完全補(bǔ)償?shù)臈l件A S = 33+3。 = 0，另一類可以稱為在平行模式下測量，兩個(gè)偏振片方向平行，即滿足Ss+S。= Ji的補(bǔ)償條件。[0058] 在垂直模式下，即起偏器和檢偏器偏振方向垂直的情況下，將待測波片放入系統(tǒng)中，讓補(bǔ)償器移動(dòng)AL從而滿足完全補(bǔ)償條件A S = Ss+S。 = 0， Ss二-S。(當(dāng)出現(xiàn)消光位置時(shí)，即滿足完全補(bǔ)償條件，記錄此時(shí)的補(bǔ)償器移動(dòng)A L值)。 在平行模式下，即起偏器和檢偏器偏振方向平行的情況下，采用波長為A的激光光源測量中心波長為入。的波片。將待測波片放入系統(tǒng)中，讓補(bǔ)償器移動(dòng)AL從而滿足完全補(bǔ)償條件Ss+S。= Ji，當(dāng)出現(xiàn)消光位置時(shí)，即滿足完全補(bǔ)償條件，記錄此時(shí)的補(bǔ)償器移動(dòng)AL值，根據(jù)公式(3)和Ss= Ji-S?？纱_定出相位延遲器的相位延遲量。[0060] 在以上兩種情況中，平行模式下移動(dòng)的補(bǔ)償量AL比垂直模式下的移動(dòng)量要小很多，這樣帶來的誤差也相對(duì)較小。 本實(shí)用新型可根據(jù)所需測量的相位延遲器中心波長不同，選擇匹配的激光器進(jìn)行測量，常用的激光光源波長有632. 8nm， 532nm， 473nm。
權(quán)利要求一種多光源相位延遲器件測量系統(tǒng)，其特征在于包括若干個(gè)激光光源、光分束器、起偏器、光調(diào)制器、調(diào)制信號(hào)源、待測相位延遲器、相位補(bǔ)償器、檢偏器、光探測器、結(jié)果顯示單元和激光單色儀；所述激光光源經(jīng)所述光分束器分為兩束，一束依次經(jīng)過所述起偏器、光調(diào)制器、待測相位延遲器、相位補(bǔ)償器、檢偏器、光探測器后由結(jié)果顯示單元顯示輸出結(jié)果；另一束輸出至激光單色儀；所述調(diào)制信號(hào)源與所述光調(diào)制器通過信號(hào)線連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于包括若干分光平片和一反射鏡，所述激光光 源依次經(jīng)所述分光平片、反射鏡后傳輸?shù)剿龉夥质魃稀?br> 3. 如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述光調(diào)制器、待測相位延遲器、相位補(bǔ) 償器的角度旋轉(zhuǎn)操作時(shí)分別由一旋轉(zhuǎn)編碼器檢測；所述光調(diào)制器或待測相位延遲器或相位 補(bǔ)償器位于一晶體座中，且通過所述晶體座與所述旋轉(zhuǎn)編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)一體連接，所述晶體 座安裝于一固定底座中，所述固定底座與所述旋轉(zhuǎn)編碼器的本體一體連接。
4. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)編碼器為空心軸旋轉(zhuǎn)編碼器，其與 所述晶體座為軸孔抱緊實(shí)現(xiàn)一體連接，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的本體與所述固定底座之間采用板 彈簧實(shí)現(xiàn)一體連接。
5. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于所述光調(diào)制器為KD*P晶體電光調(diào)制器，調(diào)制 方式為縱向調(diào)制，所述調(diào)制信號(hào)源為正弦調(diào)制信號(hào)。
6. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于包括一信號(hào)處理電路，所述光探測器接收的 信號(hào)經(jīng)所述信號(hào)處理電路進(jìn)行濾波處理后發(fā)送到所述結(jié)果顯示單元。
7. 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于所述信號(hào)處理電路包括一帶通濾波器，所述 帶通濾波器的中心頻率與光信號(hào)頻率一致；一帶阻濾波器，所述帶阻濾波器的中心頻率為 光信號(hào)頻率的二倍。
8. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述相位補(bǔ)償器為索累補(bǔ)償器，所述索累補(bǔ) 償器的入射面晶體楔裝有微動(dòng)螺旋，通過調(diào)節(jié)所述微動(dòng)螺旋使之相對(duì)入射面做平行移動(dòng)。
9. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述所述起偏器與所述檢偏器偏振方向平行。
10. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述所述起偏器與所述檢偏器偏振方向垂直。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多光源相位延遲器件測量系統(tǒng)，屬于光學(xué)測量技術(shù)領(lǐng)域。本系統(tǒng)包括若干個(gè)激光光源、光分束器、起偏器、光調(diào)制器、調(diào)制信號(hào)源、待測相位延遲器、相位補(bǔ)償器、檢偏器、光探測器、結(jié)果顯示單元和激光單色儀；所述激光光源經(jīng)所述光分束器分為兩束，一束依次經(jīng)過所述起偏器、光調(diào)制器、待測相位延遲器、相位補(bǔ)償器、檢偏器、光探測器后由結(jié)果顯示單元顯示輸出結(jié)果；另一束輸出至激光單色儀；所述調(diào)制信號(hào)源與所述光調(diào)制器通過信號(hào)線連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)待測相位器的相位延遲進(jìn)行直接測量，而且測量精度高、操作簡單、可測量多種中心波長的相位延遲器，易于產(chǎn)品化。
文檔編號(hào)G01M11/02GK201464161SQ20092010971
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者宋菲君, 張穎, 李海燕, 李翠, 楊曉光 申請人:大恒新紀(jì)元科技股份有限公司北京光電技術(shù)研究所