第31卷，第2期 2011年2月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.31,No.2.pp496-499 February,2011
一种利用调制光谱形状判断波片快轴方位的新方法
宋连科"，朱化凤2·，韩培高'，马丽丽"，牛明生，孔德福"，云茂金3，李代林
1.山东省激光偏光与信息技术重点实验室，曲阜师范大学激光研究所，山东曲阜273165
2.中国石油大学(华东)物理科学与技术学院，山东青岛26655 3.青岛大学物理学院，山东青岛266071
摘要介绍了一种新的判断波片快轴方位的方法。根据波片相位电光补偿测量原理，采用叠加固定额率的交流电压调制信号，获得偏报消光系统输出信息与调制信号间的关系。利用琼斯矩阵对这一过程进行分析发现，输出光信息通常情况下是由基频和倍频信息竞加面成，叠加结果不仅反映了波片的相位信息，而且反映了波片的轴向信息。通过对此现象的深人分析研究，得到了不同方位放置的波片经旋转后导致的叠加波形形状的变化势，通过观察这种变化趋势，能够非常容易地判定相位延迟<或>营波片的快轴和慢轴，相位延迟<或>波片导致的现象相反。
关键词物理光学；快慢轴；波片；光谱；相位调制
中图分类号：0436.3
引言
文献标识码：A
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)02-0496-04
相位零点位置提供了条件，光电接收器获得二倍频2光强信息时为测零点，这就避免了对消光位置判断带来的测量误差。利用出现二倍频信息这一现象，我们不仅正确地确定
波片是激光应用技术中的基础光学器件，它是光偏振态变换的重要元件，其表示质量的技术参数量虽然没有统要求，但是，相位延迟量和快慢轴方向这两个参量必定要明确标识的。对于波片光相位延迟的测量方法比较多，如电光调制法("]，外差干涉法(2-3]、光度法["}]、光弹性调制法[5]、椭偏测量法]、干涉条纹法["]、调制补偿法[8.9]等，近年来由清华大学发明的激光频差测量法，避免了传统方法中的几何测量误差，已溯源到了光源波长，测盐精度和可靠性有了极大提高。对于波片快慢轴方位的判断方法虽然不多，如迈克耳逊十涉法[}]、旋转波片法(")、菲涅尔菱体法)、相位比较法[1]、相位调制法等1>15]，多数方法能够确定快慢轴方位，但无法区分快轴还是慢轴，其中有的方法能够判断(7.811]，但具体操作起米比较麻烦，不适合波片生产中的在线测量，调制补偿方法中光电补偿法测址时间短、操作简单，而且稳
定性好，
-直是生产过程中在线测量的主要方法之
一。光电
调制补偿法是采用可调相位的电光品体作为相位补偿器件，经过电光晶体的光信息，不仪相位受到直流电压的控制，而且光强受到某一交流频率了信号的调制，这为我们精确确定
了测量零点位置和波片的延迟相位，而且能够确定出波片的快慢轴方位，但还无法区分是快轴还是慢轴。实验发现，改变快、慢轴方位，获得的信号形状也将随之发生改变，观察信号改变的方向与轴的快慢性有关，也与波片的相位大小有关，我们对这一现象进行了分析，尝试通过对某些条件的限制，来解决波片轴性判断间题，问题得到圆满解决。
波片快慢轴方位的判断机理
电光系统如图1所示。起偏器与检偏器构成一个正交偏振干涉光路，此时由检偏器输出的光强为零。如果放人电光调制补偿器和波片，通常情况下输出光强发生改变。通过调整改变加在电光品体上的直流电压，由补偿器的相位延迟来抵消波片相位延迟，可以再次导致输出光强为零。此时由加在电光品体上的直流电压值就反映了波片相位的延迟量。这里值得注意的是零点如何确定的问题，通过眼睛的判断显然不可取，技术上采用直流电压上叠加一个固定频率了的交流小电压，检测到输出信息中出现2厂正弦信号时定为零点位
收稿日期：2010-06-02，修订日期：2010-09-06
基金项目：国家白然科学基金项目（10904080)，山东省自然科学基金项目（Y2008A34)和基于斯托克斯成像技术和图像融合理论的井下光纤
视频测并系统关键技术研究项目(40704021)资助
作者简介：宋连科，1961年生，曲阜师范大学激光研究所教授
*通讯联系人
万方数据
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