基于液晶的嵌入式偏振态测量仪

摘要

本发明涉及基于液晶的嵌入式偏振态测量仪。它由探测单元(1)的第一部分的同轴排列的液晶型可调相位延迟器(3)和(4)、偏振分光棱镜(5)、聚光透镜(6)、光电探测器(7)；与第一部分正交排列的第二部分的同轴排列的聚光透镜(8)和光电探测器(9)；控制单元2的信号采集与液晶控制模块(10)、数据处理模块(11)、显示模块(12)和RS232串口(13)组成。利用液晶型可调相位延迟器代替旋转波片，精确控制入射光的偏振状态，准确测量Stokes参量来实时地定量偏振态；还克服了机械振动问题；用于从光学元件的准直到光学相位延迟的测量、材料表征、药物研发、通信设备、椭圆偏振仪和光谱应用和空间光通信。

主权项

1、基于液晶的嵌入式偏振态测量仪，其特征在于，它由探测单元(1)和控制单元(2)两部分组成；所述的探测单元(1)也由两部分组成，第一部分由同轴排列的液晶型可调相位延迟器(3)、液晶型可调相位延迟器(4)、偏振分光棱镜(5)、聚光透镜(6)和光电探测器(7)组成，第二部分由同轴排列的聚光透镜(8)和光电探测器(9)组成，并与第一部分正交排列；所述的控制单元2由信号采集与液晶控制模块(10)、数据处理模块(11)、显示模块(12)和RS232串口(13)组成；其中，信号采集与液晶控制模块(10)与光电探测器(7)、光电探测器(9)电器连接，并将电调制信号施加于液晶型可调相位延迟器(3)和液晶型可调相位延迟器(4)上；所述的液晶型可调相位延迟器(3)和液晶型可调相位延迟器(4)完全相同，均由两块极板以及其间夹含的液晶层构成，液晶分子平行于极板表面排列，但是排列方向在两块之间连续扭转了90°，因而具有旋光效应；待测光垂直入射到探测单元(1)的接收面上，首先经过液晶型可调相位延迟器(3)与液晶型可调相位延迟器(4)，由信号采集与液晶控制模块(10)控制液晶型可调相位延迟器(3)与液晶型可调相位延迟器(4)，改变入射光的延迟度，使之达到相应的延迟状态；所述的偏振分光棱镜(5)是一种分光镜，可将经液晶型可调相位延迟器(3)和液晶型可调相位延迟器(4)后的入射光分解成两束正交的线偏振光，其一被聚光透镜(8)聚焦，由光电探测器(9)接收；其二被聚光透镜(6)聚焦，由光电探测器(7)接收；所述的光电探测器(7)与光电探测器(9)，将接收到的光信号转换为电信号，然后将电信号传输给所述的控制单元(2)的信号采集与液晶控制模块(10)；信号采集与液晶控制模块(10)以单片机为核心，结合A/D转换器与D/A转换器，用于完成对光电探测器(7)和光电探测器(9)的输出电压信号的数据采集，并将电调制信号施加于探测单元(1)的液晶型可调相位延迟器(3)、液晶型可调相位延迟器(4)上；信号采集与液晶控制模块(10)将采集到的数字信号经由RS232串口(13)送入上位机中，交由虚拟仪器进行数据处理与显示；同时还将采集到的数字信号送入数据处理模块(11)进行处理；所述的数据处理模块(11)以ARM微处理器为核心，将接收到的数字信号进行相应的运算处理，之后由显示模块(12)显示。