一种六通道分振幅高速斯托克斯偏振仪及其参数测量方法

摘要

本发明公开了一种六通道分振幅高速斯托克斯偏振仪及其测量方法；依照斯托克斯向量定义开展斯托克斯参数的同步测量，测量结果与仪器矩阵无关，仪器操作极其简便；仪器既可测量完全偏振光，又可测量部分偏振光；测量速度快且时间分辨率高，能测量高速动态实验中斯托克斯向量的动态历程；仪器在出厂前校准了各光学元器件的参数偏差和安装误差，保证了高测量准确性；仪器能实时测量信号并能实时处理，测量结果具备直观可视化的特点，降低了对操作者的知识素养要求。另外，当本发明实施例中仪器结构足够紧凑，依靠其ns量级时间分辨率和百兆赫兹的数据采样带宽，可充分实现斯托克斯向量的在线与高速动态同步测量。

主权项

一种六通道分振幅高速斯托克斯偏振仪，其特征在于，包括：光收集模块、第一分束器(40)，第二分束器(41)，1/4波片(50)，第一偏振分束器(60)，第二偏振分束器(61)，第三偏振分束器(62)，第一光纤准直器(70)，第二光纤准直器(71)，第三光纤准直器(72)，第四光纤准直器(73)，第五光纤准直器(74)，第六光纤准直器(75)，1/2波片(80)，第一光电倍增管(90)，第二光电倍增管(91)，第三光电倍增管(92)，第四光电倍增管(93)，第五光电倍增管(94)，第六光电倍增管(95)，第一放大器(110)，第二放大器(111)，第三放大器(112)，第四放大器(113)，第五放大器(114)，第六放大器(115)，示波器(120)和数据处理模块(140)；所述光收集模块用于将待测样品表面散射或反射的信号光准直为平行光；所述第一分束器(40)设置在所述光收集模块的输出光路上，用于将所述平行光分为第一反射光和第一透射光；所述第二分束器(41)设置在所述第一分束器(40)的透射光路上，用于将所述第一透射光分为第二反射光和第二透射光；所述第一偏振分束器(60)设置在所述第一分束器(40)的反射光路上，用于将所述第一反射光分为第三反射光和第三透射光；所述第一光纤准直器(70)的输入端接收所述第三反射光，所述第一光纤准直器(70)的输出端依次通过所述第一光电倍增管(90)和第一放大器(110)连接至所述示波器(120)的第一输入端；所述第二光纤准直器(71)的输入端接收所述第三透射光，所述第二光纤准直器(71)的输出端依次通过所述第二光电倍增管(91)和第二放大器(111)连接至所述示波器(120)的第二输入端；所述1/2波片(80)和所述第二偏振分束器(61)依次设置在所述第二分束器(41)的反射光路上，所述第二偏振分束器(61)用于将所述第二反射光分为第四反射光和第四透射光；所述第三光纤准直器(72)的输入端接收所述第四反射光，所述第三光纤准直器(72)的输出端依次通过所述第三光电倍增管(92)和第三放大器(112)连接至所述示波器(120)的第三输入端；所述第四光纤准直器(73)的输入端接收所述第四透射光，所述第四光纤准直器(73)的输出端依次通过所述第四光电倍增管(93)和第四放大器(113)连接至所述示波器(120)的第四输入端；所述1/4波片(50)和第三偏振分束器(62)依次设置在所述第二分束器(41)的透射光路上，所述第三偏振分束器(62)用于将所述第二透射光分为第五反射光和第五透射光；所述第五光纤准直器(74)的输入端接收所述第五反射光，所述第五光纤准直器(74)的输出端依次通过所述第五光电倍增管(94)和第五放大器(114)连接至所述示波器(120)的第五输入端；所述第六光纤准直器(75)的输入端接收所述第五透射光，所述第六光纤准直器(75)的输出端依次通过所述第六光电倍增管(95)和第六放大器(115)连接至所述示波器(120)的第六输入端；所述数据处理模块(140)与所述示波器(120)的输出端连接，用于对所述示波器(120)输出的数据进行处理后获得待测光的斯托克斯向量。