橢偏儀與偏振相位（十一）-斯托克斯橢偏儀的偏振定標(biāo)測量實(shí)驗

正文

橢偏儀與偏振相位（十一）-斯托克斯橢偏儀的偏振定標(biāo)測量實(shí)驗

1實(shí)驗裝置

根據(jù)上述原理建立的實(shí)驗裝置示意圖如圖1所示氓轰。將配有高精度穩(wěn)壓電源的溴鎢燈作為入射光源，出射光束經(jīng)過光纖耦合器轉(zhuǎn)化為準(zhǔn)直度小于0.3°浸卦、光斑小于5mm的準(zhǔn)直光束署鸡，并通過定標(biāo)單元被斯托克斯橢偏儀調(diào)制和接收。定標(biāo)單元中起偏器的消光比大于10000：1限嫌，波片1在中心波長532.4nm處為近1／4波片，由步進(jìn)電機(jī)控制兩元件旋轉(zhuǎn)怒医，轉(zhuǎn)動精度優(yōu)于2′炉抒，由計算機(jī)控制360°自由旋轉(zhuǎn)。

圖1 斯托克斯橢偏儀儀器矩陣測量裝置示意圖

實(shí)驗中稚叹，被測量的斯托克斯橢偏儀由兩個KD*P電光晶體KD*P₁和KD*P₂焰薄、波片2、檢偏器和光纖光譜儀組成扒袖。高壓調(diào)制器以倍頻的關(guān)系控制兩KD*P兩端電壓的快速反轉(zhuǎn)塞茅，從而實(shí)現(xiàn)入射光斯托克斯參數(shù)的完全調(diào)制。光纖光譜儀主要包含微型光柵和線陣ccd僚稿，可以同時得到多個波長處的光強(qiáng)值凡桥，可測光譜為300～1100nm。整個測量系統(tǒng)由Labview軟件編程實(shí)現(xiàn)自動化控制蚀同。

一般情況下缅刽，入射光的斯托克斯參數(shù)啊掏、波片的方位角誤調(diào)和相位延遲隨波長變化。由于這些參數(shù)的不確定性衰猛，單一波長處的儀器矩陣定標(biāo)可能無法比較和分析非線性zui小二乘擬合方法和傳統(tǒng)方法的差異迟蜜。為了克服這一困難，實(shí)驗中利用斯托克斯橢偏儀中光纖光譜儀的優(yōu)勢同時定標(biāo)500～700nm波段的儀器矩陣啡省。實(shí)驗中分別使用非線性zui小二乘擬合定標(biāo)方法、四點(diǎn)定標(biāo)法和E-P定標(biāo)法測量了KD*P型橢偏儀的儀器矩陣X卦睹，測量結(jié)果如圖2所示畦戒。

圖2 斯托克斯橢偏儀的儀器矩陣x定標(biāo)結(jié)果

通過分析發(fā)現(xiàn)，在波長為500～600nm時结序，對于儀器矩陣的第4列障斋，3種定標(biāo)方法的結(jié)果相一致，這表明定標(biāo)單元中波片1的相位延遲的小角度誤差對四點(diǎn)定標(biāo)法和E-P定標(biāo)法的測量精度影響甚微徐鹤；而對于儀器矩陣的前三列垃环，四點(diǎn)定標(biāo)法和E-P定標(biāo)法的結(jié)果相一致，但與非線性zui小二乘擬合法有偏離返敬。其主要原因是兩種傳統(tǒng)方法中假設(shè)入射光是完全非偏振的遂庄，且認(rèn)為定標(biāo)單元中波片1的方位角不存在誤差。由非線性zui小二乘擬合法的參數(shù)擬合結(jié)果可知劲赠，入射光并非完全非偏振光且波片1的方位角存在誤差涛目；當(dāng)波長大于600nm后，四點(diǎn)定標(biāo)法和E-P定標(biāo)法的結(jié)果基本保持一致经磅，但與非線性zui小二乘擬合方法偏離較大泌绣，這是由于波片1的相位延遲隨著波長變大而愈加偏離90°(見圖4)，四點(diǎn)定標(biāo)法和E-P定標(biāo)法中波片1為準(zhǔn)1／4波片的假設(shè)不再成立预厌，從而引起兩種方法的測量誤差阿迈。

圖3 波片1的相位延遲與波長的關(guān)系曲線

了解更多詳情轧叽，請訪問上海昊量光電的官方網(wǎng)頁：

http://www.wjjzl.com/three-level-56.html

相關(guān)文獻(xiàn)：

1王勇輝,鄭春龍,趙振堂.基于斯托克斯橢偏測量系統(tǒng)的多點(diǎn)定標(biāo)法[J].中國激光,2012,39(11):163-167.

2侯俊峰,于佳,王東光,鄧元勇,張志勇,孫英姿.自校準(zhǔn)法測量波片相位延遲[J].中國激光,2012,39(4):173-179. 

3王喜寶,宋連科,朱化鳳,郝殿中,蔡君古.連續(xù)偏光干涉法測量波片寬波段延遲量變化[J].激光技術(shù),2012,36(2):258-261. 

4趙振堂,林天夏,黃佐華,何振江.利用消光式橢偏儀精確測量波片相位延遲量[J].激光雜志,2012,33(3):8-9.

5程一斌,侯俊峰,王東光.組合波片的橢圓率角測量方法[J].北京理工大學(xué)學(xué)報,2019,39(7):750-755. 

6于德洪,李國華,蘇美開,宋連科.任意波長云母波片位相延遲的測量[J].光電子．激光,1990,1(5):267-269.

7徐文東,李錫善.波片相位延遲量精密測量新方法[J].光學(xué)學(xué)報,1994,14(10):1096-1101. 

8薛慶文,李國華.半陰法測量λ/4波片的相位延遲[J].光電子．激光,1998,9(2):150-151.

9AzzamR.M.A.,Bashara,N.M.ellipsometryandPolarizedLight[M].NewYork:North-Holland,1977,198-201.

10孫英姿,王東光,張志勇,鄧元勇,張洪起,玄偉佳.波片相位延遲的光強(qiáng)測量法研究[J].天文研究與技術(shù),2008,5(1):74-82. 

更多詳情請聯(lián)系昊量光電/歡迎直接聯(lián)系昊量光電

關(guān)于昊量光電：

上海昊量光電設(shè)備有限公司是光電產(chǎn)品專業(yè)代理商，產(chǎn)品包括各類激光器炭晒、光電調(diào)制器待逞、光學(xué)測量設(shè)備、光學(xué)元件等网严，涉及應(yīng)用涵蓋了材料加工识樱、光通訊、生物醫(yī)療、科學(xué)研究当犯、國防、量子光學(xué)割疾、生物顯微嚎卫、物聯(lián)傳感、激光制造等宏榕；可為客戶提供完整的設(shè)備安裝拓诸，培訓(xùn)，硬件開發(fā)麻昼，軟件開發(fā)奠支，系統(tǒng)集成等服務(wù)。

您可以通過我們昊量光電的官方網(wǎng)站www.wjjzl.com了解更多的產(chǎn)品信息抚芦，或直接來電咨詢4006-888-532胚宦。