專利名稱：雙折射元件光軸的測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙折射元件光軸的測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
許多材料，如生物組織、光纖、液晶和波片等都表現(xiàn)出強(qiáng)的光學(xué)雙折射。對(duì)于這些材料來(lái)說(shuō)，光軸方位影響材料的性能。對(duì)一些要求較高的儀器系統(tǒng)，精確測(cè)量光軸也有著迫切的需求。許多方法被應(yīng)用于光軸的測(cè)量，如偏振敏感光學(xué)相干層析術(shù)等。但以這些測(cè)量方法為基礎(chǔ)組成的儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，測(cè)量精度不高，不能應(yīng)用于高精度領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
綜上所述，確有必要提供一種價(jià)格較低、且具有高精度的測(cè)量雙折射元件光軸的測(cè)量方法。一種雙折射元件光軸的測(cè)量方法，包括以下步驟:步驟S10，提供一雙折射元件光軸的測(cè)量裝置，包括一半外腔激光器、激光回饋單元以及一偏振態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)；所述半外腔激光器包括一高反腔鏡、增益管、增透窗片以及輸出腔鏡沿半外腔激光器的輸出激光光路設(shè)置；所述激光回饋單元包括一外腔平面反射鏡，所述外腔平面反射鏡設(shè)置于從所述輸出腔鏡出射的激光的光路上，且與所述輸出腔鏡間隔設(shè)置；所述偏振態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)包括一偏振片、一光電探測(cè)器以及顯示裝置沿從所述外腔平面反射鏡出射的激光依次間隔設(shè)置，所述光電探測(cè)器接收從所述偏振片出射的激光以感測(cè)激光強(qiáng)度的變化，所述顯示裝置顯示激光強(qiáng)度的變化；步驟S11，半外腔激光器連續(xù)輸出激光，模式為單縱模；步驟S12，調(diào)整所述偏振片，使所述偏振片的偏振方向與所述半外腔激光器輸出激光的初始偏振方向垂直；步驟S13,將待測(cè)雙折射元件設(shè)置于所述輸出腔鏡與所述外腔平面反射鏡之間，所述雙折射元件在沿半外腔激光器輸出激光的光路上具有相對(duì)平行的兩個(gè)平面，且所述激光沿垂直于所述兩個(gè)平面的方向入射；步驟S14，將所述雙折射元件以平行于半外腔激光器輸出激光方向的軸線為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并驅(qū)動(dòng)所述外腔平面反射鏡沿輸出激光方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使得所述顯示裝置出現(xiàn)消光狀態(tài)，所述雙折射元件的光軸與所述半外腔激光器輸出激光的初始偏振方向相同，獲得雙折射元件的光軸。本發(fā)明所提供的雙折射元件光軸的測(cè)量方法，基于激光回饋及偏振跳變?cè)?，通過(guò)旋轉(zhuǎn)所述雙折射元件，利用所述雙折射元件的光軸與半外腔激光器輸出激光的偏振方向相同時(shí)產(chǎn)生消光現(xiàn)象，得到雙折射元件的光軸，測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，且具有更高的測(cè)量精度，因此具有更廣闊的應(yīng)用前景。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述雙折射元件光軸的測(cè)量裝置。圖2為所述雙折射元件旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的激光強(qiáng)度變化曲線。
圖3為雙折射元件光軸與半導(dǎo)體激光器輸出激光初始偏振方向一致時(shí)的激光強(qiáng)度變化曲線。主要元件符號(hào)說(shuō)明
權(quán)利要求
1.一種雙折射元件光軸的測(cè)量方法，包括以下步驟: 步驟S10，提供一雙折射元件光軸的測(cè)量裝置，包括一半外腔激光器、激光回饋單元以及一偏振態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)； 所述半外腔激光器包括一高反腔鏡、增益管、增透窗片以及輸出腔鏡沿半外腔激光器的輸出激光光路設(shè)置； 所述激光回饋單元包括一外腔平面反射鏡，所述外腔平面反射鏡設(shè)置于從所述輸出腔鏡出射的激光的光路上，且與所述輸出腔鏡間隔設(shè)置； 所述偏振態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)包括一偏振片、一光電探測(cè)器以及顯示裝置沿從所述外腔平面反射鏡出射的激光依次間隔設(shè)置，所述光電探測(cè)器接收從所述偏振片出射的激光以感測(cè)激光強(qiáng)度的變化，所述顯示裝置顯示激光強(qiáng)度的變化； 步驟S11，半外腔激光器連續(xù)輸出激光，模式為單縱模； 步驟S12，調(diào)整所述偏振片，使所述偏振片的偏振方向與所述半外腔激光器輸出激光的初始偏振方向垂直； 步驟S13，將待測(cè)雙折射元件設(shè)置于所述輸出腔鏡與所述外腔平面反射鏡之間，所述雙折射元件在沿半外腔激光器輸出激光的光路上具有相對(duì)平行的兩個(gè)平面，且所述激光沿垂直于所述兩個(gè)平面的方向入射； 步驟S14，將所述雙折射元件以平行于半外腔激光器輸出激光方向的軸線為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并驅(qū)動(dòng)所述外腔平面反射鏡沿輸出激光方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使得所述顯示裝置出現(xiàn)消光狀態(tài)，所述雙折射元件的光軸與所述半外腔激光器輸出激光的初始偏振方向相同，獲得雙折射兀件的光軸。
2.如權(quán)利要求1所述的雙折射元件光軸的測(cè)量方法，其特征在于，所述激光器輸出的激光沿垂直于所述兩個(gè)平面的方向入射到所述雙折射元件。
3.如權(quán)利要求1所述的雙折射元件光軸的測(cè)量方法，其特征在于，所述雙折射元件以輸出激光為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
4.如權(quán)利要求1所述的雙折射元件光軸的測(cè)量方法，其特征在于，通過(guò)一外腔壓電陶瓷與所述外腔平面反射鏡相連，并驅(qū)動(dòng)所述外腔平面反射鏡沿所述半外腔激光器輸出激光的方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4所述的雙折射元件光軸的測(cè)量方法，其特征在于，所述外腔壓電陶瓷輸入的電壓為三角波電壓，驅(qū)動(dòng)所述外腔平面反射鏡往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1所述的雙折射元件光軸的測(cè)量方法，其特征在于，所述顯示裝置顯示的波形出現(xiàn)消光狀態(tài)時(shí)，則所述光電探測(cè)器接收到的激光強(qiáng)度也為零，即顯示裝置接收到的電壓為零，則此時(shí)所述雙折射元件的光軸與所述半外腔激光器輸出激光的初始偏振方向—致。
7.如權(quán)利要求1所述的雙折射元件光軸的測(cè)量方法，其特征在于，所述雙折射元件兩個(gè)平面鍍有增透膜或折射率匹配液。
8.如權(quán)利要求1所述的雙折射元件光軸的測(cè)量方法，其特征在于，所述高反腔鏡、增益管、增透窗片、輸出腔鏡沿所述輸出激光的軸線依次設(shè)置且共軸設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種雙折射元件光軸的測(cè)量方法，包括以下步驟半外腔激光器連續(xù)輸出激光，模式為單縱模；調(diào)整所述偏振片，使所述偏振片的偏振方向與所述半外腔激光器輸出激光的初始偏振方向垂直；將所述雙折射設(shè)置于所述輸出腔鏡與所述外腔平面反射鏡之間，所述雙折射元件在沿半外腔激光器輸出激光的光路上具有相對(duì)平行的兩個(gè)平面，且所述激光沿垂直于所述兩個(gè)平面的方向入射；將所述雙折射元件以平行于半外腔激光器輸出激光方向的軸線為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并驅(qū)動(dòng)所述外腔平面反射鏡沿輸出激光方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)；繼續(xù)旋轉(zhuǎn)所述雙折射元件，使得所述顯示裝置出現(xiàn)消光狀態(tài)，得到雙折射元件的光軸。
文檔編號(hào)G01M11/02GK103185665SQ20131007974
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月13日
發(fā)明者張書練, 陳文學(xué), 談宜東 申請(qǐng)人:清華大學(xué)