波片光軸量測設(shè)備及量測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及波片光軸量測量裝置，特別涉及一種波片光軸量測設(shè)備和測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]波片是能使互相垂直的兩光振動間產(chǎn)生附加光程差(或相位差)的光學器件。通常由具有精確厚度的石英、方解石或云母等雙折射晶片做成，其光軸與晶片表面平行。以線偏振光垂直入射到晶片，其振動方向與晶片光軸夾Θ角(Θ # O)，入射的光振動分解成垂直于光軸(O振動)和平行于光軸(e振動)兩個分量，它們對應(yīng)晶片中的ο光和e光。
[0003]波片中的ο光和e光沿同一方向傳播，但傳播速度不同(折射率不同)，穿出波片后兩種光間產(chǎn)生(no-ne) d光程差(見光程)，d為波片厚度，no和ne為ο光和e光的折射率，兩垂直振動間的相位差為Δ j = 2 π (no-ne) d/λ。凡能使ο光和e光產(chǎn)生λ/4附加光程差的波片稱為四分之一波片。λ / 4波片的光軸方向與入射線偏振光偏振方向的夾角會影響出射光的偏振態(tài)，在實際應(yīng)用中，知道λ/4波片的光軸方向至關(guān)重要。
[0004]目前常用的量測λ /4波片的光軸的設(shè)備為Axometrics公司的AxoScan?系統(tǒng)。其功能強大，但是價格昂貴，無法適合中小企業(yè)的應(yīng)用推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種波片光軸量測設(shè)備，可以用于量測λ /4波片的光軸，具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便的優(yōu)點。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供一種采用上述波片光軸量測設(shè)備的波片光軸量測方法。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施方式提供如下技術(shù)方案:
[0008]—種波片光軸量測設(shè)備，其中，包括光源、標準λ/4波片、依光傳播方向依次層疊設(shè)置的第一載物臺、可旋轉(zhuǎn)載物臺、第二載物臺和光強測量儀器，所述第一載物臺上固定有第一起偏件片，所述第二載物臺上固定有第二起偏件，所述第一起偏件和所述第二起偏件相對設(shè)置，且所述第一起偏件的穿透軸和所述第二起偏件的穿透軸呈正交設(shè)置，所述可旋轉(zhuǎn)載物臺用于放置待測λ/4波片，所述標準λ/4波片可拆卸地放置在所述第一載物臺和所述第二載物臺兩者之一上，所述標準λ/4波片介于所述第一起偏件和所述第二起偏件之間。
[0009]其中，還包括伺服電機，所述可旋轉(zhuǎn)載物臺與所述伺服電機連接，所述伺服電機控制可旋轉(zhuǎn)載物臺的旋轉(zhuǎn)范圍滿足光強測量儀器能夠檢測到兩次最小光強值。
[0010]其中，伺服電機控制可旋轉(zhuǎn)載物臺的旋轉(zhuǎn)范圍為0-360°。
[0011]其中，還包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)中預設(shè)所述伺服電機的轉(zhuǎn)動角度和轉(zhuǎn)動頻率。
[0012]其中，所述控制系統(tǒng)控制所述伺服電機旋轉(zhuǎn)的時間間隔大于光強測量儀器的反應(yīng)時間。
[0013]其中，所述第一起偏件和所述第二起偏件為偏振片或起偏鏡。
[0014]其中，所述光強測量儀器為亮度測量儀或功率計。
[0015]本發(fā)明還提供一種波片光軸量測方法，其中，包括如下步驟:
[0016]提供相對設(shè)置的第一起偏件和第二起偏件，所述第一起偏件和所述第二起偏件的穿透軸正交，所述第一起偏件和所述第二起偏件之間放置可旋轉(zhuǎn)的待測λ/4波片；
[0017]提供光源和光強測量儀器，所述光源的光線能依次透過所述第一起偏件、所述待測λ /4波片和所述第二起偏件后到達所述光強測量儀器；
[0018]開啟所述光源和所述光強測量儀器，旋轉(zhuǎn)所述待測λ /4波片，所述光強測量儀器監(jiān)測光強變化值，記錄相鄰兩次出現(xiàn)最小光強值時所述第一起偏件穿透軸在待測λ/4波片上的投影方向，得到第一軸和第二軸；
[0019]在所述第一起偏件和所述第二起偏件之間固定一標準λ /4波片，設(shè)置標準λ /4波片的光軸方向與所述第一起偏件的穿透軸方向的夾角為銳角，旋轉(zhuǎn)所述待測λ/4波片，記錄并比較所述第一軸和所述第二軸分別與標準λ /4波片的光軸方向重合時的光強值。
[0020]其中，所述第一起偏件和所述第二起偏件為偏振片或起偏鏡。
[0021]其中，所述光強測量儀器為亮度測量儀或功率計。
[0022]本發(fā)明實施例具有如下優(yōu)點或有益效果:
[0023]本發(fā)明的量測設(shè)備通過在光源傳播方向上設(shè)置穿透軸呈正交設(shè)置第一起偏件片和第二起偏件，以及二者之間的可旋轉(zhuǎn)載物臺上放置待測λ /4波片，并通過光強測量儀器用于量測光強檢測第二起偏件射出的光，然后通過旋轉(zhuǎn)可旋轉(zhuǎn)載物臺記錄最小光強時待測λ/4波片的位置，最后通過該位置與標準λ/4波片光軸疊加，確認待測λ/4波片的光軸。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1是本發(fā)明波片光軸量測設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是采用圖1所述的光軸量測設(shè)備的量測流程圖。
【具體實施方式】
[0027]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0028]請參閱圖1，本發(fā)明提供的波片光軸量測設(shè)備100包括光源10、標準λ/4波片(圖未示出)、第一載物臺20、可旋轉(zhuǎn)載物臺30、第二載物臺40和光強測量儀器50，第一載物臺20、可旋轉(zhuǎn)載物臺30、第二載物臺40和光強測量儀器50依光傳播方向依次設(shè)置。所述第一載物臺20、所述可旋轉(zhuǎn)載物臺30和所述第二載物臺40的中間相對應(yīng)設(shè)有開孔(圖未編號)，所述第一載物臺20上固定有與所述開孔對齊的第一起偏件片21，所述可旋轉(zhuǎn)載物臺30固定有與所述開孔對齊的待測λ /4波片31，所述第二載物臺40上固定有與所述開孔對齊的第二起偏件41，所述第一起偏件21和所述第二起偏件41的穿透軸呈正交設(shè)置，所述光源10的光線可透過所述第一起偏件21、所述待測λ /4波片31和所述第二起偏件41到達所述光強測量儀器50，所述光強測量儀器50用于量測從第二起偏件41射出的光強。
[0029]所述標準λ/4波片為已知光軸方向的λ/4波片，在確定最小光強位置后，放置在所述第一載物臺20和所述第二載物臺40兩者之一上。換而言之，所述標準λ/4波片可拆卸地放置在所述第一載物臺20和所述第二載物臺40兩者之一上。所述標準λ/4波片介于所述第一起偏件21和所述第二起偏件41之間，并且保證標準λ /4波片的光軸與第一起偏件21或第二起偏件41的穿透軸的夾角為銳角，用于確定光軸。
[0030]進一步的，中間的可旋轉(zhuǎn)載物臺30與伺服電機60相連接。通過伺服電機60精確控制可旋轉(zhuǎn)載物臺30的轉(zhuǎn)動，從而帶動所述待測λ/4波片31的轉(zhuǎn)動，以便光強測量儀器50精確量測光強的變化。進一步的，伺服電機60的轉(zhuǎn)動精度可達到0.01度。具體的，伺服電機60由控制系統(tǒng)70控制，控制系統(tǒng)70包括伺服放大器(圖未示出)驅(qū)動，其一般通過位置、速度和力矩三種方式對伺服馬達進行控制，實現(xiàn)高精度的傳動系統(tǒng)定位。
[0031]伺服電機60的轉(zhuǎn)動角度和轉(zhuǎn)動頻率可以在控制系統(tǒng)70中預先設(shè)定。
[0032]進一步的，控制系統(tǒng)70控制伺服電機60并通過伺服電機60控制可旋轉(zhuǎn)載物臺30的旋轉(zhuǎn)范圍至少滿足能夠出現(xiàn)兩次最小光強值。
[0033]更進一步的，伺服電機控制60控制可旋轉(zhuǎn)載物臺30的平面旋轉(zhuǎn)范圍為0-360°。
[0034]進一步的，所述控制系統(tǒng)70控制所述伺服電機60旋轉(zhuǎn)的時間間隔大于光強測量儀器50的反應(yīng)時間。以便于光強測量儀器50能夠準確記錄光強值。
[0035]進一步的，所述第一起偏件21和所述第二起偏件41為偏振片或起偏鏡。
[0036]進一步的，所述光強測量儀器50為亮度測量儀或功率計。顯而易見的，所述光強測量儀器但不限于所舉，只要是能夠檢測光強變化值得儀器都可以適用。
[0037]具體的，在實際應(yīng)用中，可以采用亮度測量儀，優(yōu)選日本拓普康的ΒΜ-7Α，因為其體積小，重量輕，且精度夠用，適合裝載在載物臺的上。其次優(yōu)選為柯尼卡美能達的CA-310。其體積和重量均較大。再次優(yōu)選為柯尼卡美能達的CS2000，CS2000A和SR-UL2等分光光度計，其重量重，體積較大，但其可以量測頻譜。適合有頻