CN206411308U - 一种多偏振片装校装置 - Google Patents
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Abstract
本专利公开了一种多偏振片装校装置。该装置包括待装偏振片、精密转台、调制器、探测器、聚焦透镜、上镜筒、基准偏振片、反射棱镜、准直光源、下镜筒、底板、测微平行光管、毫伏表，具体是指一种通过光电检测的方法、实现多个偏振片高精度装配的装置。该装置的优点是：偏振片透光轴安装精度能够定量测量，且精度能够达到角分级。利用此装置不仅可以精确确定一个偏振片的位置，还可以实现同一组件上多个偏振片以任意要求的角度准确定位。
Description
技术领域
本专利涉及偏振检测仪器的装配和校正技术，具体是指一种通过光电检测的方法、实现多个偏振片高精度装配的装置。
背景技术
偏振是光的一种特性，偏振探测与成像技术可应用于大气探测、海洋监测、资源调查、复杂背景中的目标识别等方面。偏振片是偏振探测仪器的基本光学器件，用于偏振辐射的检测和分析。目前在已知偏振片透光轴位置的情况下，如何提高偏振片的安装精度是一个必须解决的问题。
市售的偏振片多在其外围刻一条细线以标明透光轴方向，为使透光轴与设计位置相一致，一般采用刻线对齐法。由于刻线有一定的宽度，加之刻线的对齐与观察者的主观判断有关，往往造成较大误差，一般超过一度。它直接影响偏振测量仪器的精度和准确度，特别是同一组件上有多个偏振片需要准确定位时更是如此。
发明内容
本专利是一种偏振片高精度装校装置，主要是解决多个偏振片的高精度安装定位问题。
该装置主要包括待装偏振片2、精密转台3、调制器4、探测器6、聚焦透镜8、上镜筒7、基准偏振片9、反射棱镜10、准直光源11、支架1 12-1、支架2 12-2、支架3 12-3、下镜筒13、底板14、测微平行光管15、毫伏表16。如图2(c)，由点光源发出的光经准直透镜11后输出平行光束，光束依次经过基准偏振片9、调制器4、待装偏振片2、会聚透镜8到达光电探测器6。探测器6输出信号经电路5连接到毫伏表16，给出P1、P2透光轴成一定角度时的实时信号。其中P1、P2的夹角由转台3精确控制。
所述的下镜筒13用螺钉固定在底板14上，准直光源11用螺纹压圈固定在下镜筒13内；
所述的精密转台3固定在下镜筒13上端面，基准偏振片9用螺钉固定在精密转台3上的中心位置、反射棱镜10用硅胶固定在精密转台3上；
所述的上镜筒7内安装有聚焦透镜8和探测器6及连接探测器的测量电路板5；上镜筒7通过支架和螺钉固定在底板14上；
所述的调制器4固定安装在精密转台3和上镜筒7之间；
所述的滤光轮2固定安装在上镜筒7和调制器4之间；
下镜筒13、精密转台3、滤光轮2中待装偏振片安装孔和上镜筒7的中心处在一条光轴线上；
所述的测微平行光管15对准反射棱镜10使测微平行光管的光能够通过反射棱镜返回，以确定精密转台3的转角基准零位和待装偏振片的角度；
所述的准直光源11产生的准直光信号经过基准偏振片9、调制器4和滤光轮2中的待装偏振片检偏，最后经聚焦透镜8照射到探测器6上，测量电路5和毫伏表16显示测量结果。
所述的精密转台3为MRS300型旋转台，控制精度3″，测微平行光管15测角精度为1″。
多偏振片装校方法步骤如下：
1)用定位销定位滤光轮2位置；
2)放置偏振片于安装孔径内，偏振片的透光轴与机械安装参考位置一致，并用少量硅胶固定，将此位置定义为透光轴的基准零位；
3)旋转精密转台3，使待装偏振片与基准偏振片正交，记录毫伏表示数；
4)转动精密转台3，使基准偏振片左右各旋转相同的不超过20°的角度，分别记录毫伏表示数；
5)若两示数不等，则取两示数的平均值为目标值，转动待装偏振片，使毫伏表示数变为目标值，如此反复进行，直到精密转台3左右旋转相同的不超过20°的角度时，两个毫伏表的示数一致，则认为此时待装偏振片安装到位；
6)转动滤光轮，重复上述步骤1)至步骤5)，进行下一偏振片的精密装校。
该装置的光学测量基本原理是：根据公式Iα＝I0cos2α,α为基准偏振片的偏振轴与待测偏振片的偏振轴之间的夹角，I0为入射光强度，Iα为出射光强度。当α＝90°时，如图2(a)，输出光强接近为零，由于电路存在噪声，α＝90°的位置很难精确确定。如图2(b)，当P1、P2主轴方向顺时针θ1与逆时针θ2夹角相同时，输出光强相等。利用此对称特性，进行一定的数学处理，即可准确定出α＝90°的准确位置，并由一套相配的高精度测角装置给出准确数值。
本专利具有以下优点：
利用此装置，偏振片透光轴安装精度能够定量表示，且精度能够达到角分级。利用此装置不仅可以精确确定一个偏振片的位置，还可以实现同一组件上多个偏振片以任意要求的角度准确定位。
附图说明
图1是装置机构图，图1(1)是装置的正视图，图1(2)是装置的剖视图，图中：
(1)-定位销、(2)-滤光轮、(3)-精密转台、(4)-调制器、(5)-测量电路板、(6)-探测器、(7)-上镜筒、(8)-聚焦透镜、(9)-基准偏振片、(10)-反射棱镜、(11)-点光源、(12-1)-支架1、(12-2)-支架2、(12-3)-支架3、(13)-下镜筒、(14)-底板、(15)-测微平行光管、(16)-毫伏表。
图2是测量示意图，图2(a)是偏振正交示意图，图2(b)是任意夹角测量示意图，图2(c)是光路示意图。
具体实施方式
根据说明书中所述的一种高精度安装偏振片的装置，精密转台选用MRS300型，通过平行光管和反射棱镜的配合，使反射像和原像重合，即确定此时的精密转台位置为基准零位。
偏振片安装步骤如下：(1)用定位销定位滤光轮位置；(2)放置偏振片于安装孔径内，偏振片的透光轴与机械安装参考位置一致，并用少量硅胶固定，将此位置定义为透光轴的基准零位；(3)旋转精密转台，使待装偏振片与基准偏振片正交，记录毫伏表示数；(4)转动精密转台，使基准偏振片左右各旋转相同的不超过20°的角度(例如15°)，分别记录毫伏表示数；(5)若两示数不等，则取两示数的平均值为目标值，转动待装偏振片，使毫伏表示数变为目标值，如此反复进行，直到精密转台左右旋转相同的不超过20°的角度(例如15°)时，两个毫伏表的示数一致，则认为此时待装偏振片安装到位；(6)转动滤光轮，重复上述步骤，进行下一偏振片的精密装校。利用此装置，偏振片的安装精度优于4.5角秒。
Claims (2)
1.一种多偏振片装校装置，包括滤光轮(2)、精密转台(3)、调制器(4)、测量电路板(5)探测器(6)、上镜筒(7)、聚焦透镜(8)、基准偏振片(9)、反射棱镜(10)、准直光源(11)、下镜筒(13)、底板(14)、测微平行光管(15)、毫伏表(16)；其特征在于：
所述的下镜筒(13)用螺钉固定在底板(14)上，准直光源(11)用螺纹压圈固定在下镜筒(13)内；
所述的精密转台(3)固定在下镜筒(13)上端面，基准偏振片(9)用螺钉固定在精密转台(3)上的中心位置、反射棱镜(10)用硅胶固定在精密转台(3)上；
所述的上镜筒(7)内安装有聚焦透镜(8)和探测器(6)及连接探测器的测量电路板(5)；上镜筒(7)通过支架和螺钉固定在底板(14)上；
所述的调制器(4)固定安装在精密转台(3)和上镜筒(7)之间；
所述的滤光轮(2)固定安装在上镜筒(7)和调制器(4)之间；
所述的下镜筒(13)、精密转台(3)、滤光轮(2)中待装偏振片安装孔和上镜筒(7)的中心处在一条光轴线上；
所述的测微平行光管(15)对准反射棱镜(10)使测微平行光管的光能够通过反射棱镜返回，以确定精密转台(3)的转角基准零位和待装偏振片的角度；
所述的准直光源(11)产生的准直光信号经过基准偏振片(9)、调制器(4)和滤光轮(2)中的待装偏振片检偏，最后经聚焦透镜(8)照射到探测器(6)上，测量电路板(5)和毫伏表(16)显示测量结果。
2.根据权利要求1所述的一种多偏振片装校装置，其特征在于：所述的精密转台(3)为MRS300型旋转台，控制精度3″，测微平行光管(15)测角精度为1″。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201720061374.3U CN206411308U (zh) | 2017-01-19 | 2017-01-19 | 一种多偏振片装校装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201720061374.3U CN206411308U (zh) | 2017-01-19 | 2017-01-19 | 一种多偏振片装校装置 |
Publications (1)
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ID=59556103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201720061374.3U Withdrawn - After Issue CN206411308U (zh) | 2017-01-19 | 2017-01-19 | 一种多偏振片装校装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN206411308U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106842473A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-06-13 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种多偏振片装校装置及装校方法 |
| CN108534901A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-09-14 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 偏振定标装置 |
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2017
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106842473A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-06-13 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种多偏振片装校装置及装校方法 |
| CN106842473B (zh) * | 2017-01-19 | 2022-11-11 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种多偏振片装校装置及装校方法 |
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| CN108534901B (zh) * | 2018-02-09 | 2020-08-21 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 偏振定标装置 |
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