一种粗糙表面的面外偏振双向反射函数测量装置的制作方法

本发明属于光学技术领域，具体涉及一种粗糙表面的面外偏振双向反射函数测量装置。

背景技术：

入射光与界面发生相互作用产生的偏振效应是独特且有辨识性的，它能有效改善人造物体的检测效果，同时对用于探测和识别的光谱算法的改进也有所帮助。双向反射分布函数能有效的描述粗糙材料表面的散射光特性，而偏振双向反射分布函数是标量双向反射分布函数的一般化形式，能够模拟粗糙材料表面散射光学中的偏振效应。

现有面外偏振双向反射函数的测量装置有下述两种类型：

第一种：待测材料静止不动，光源和探测器运动，为了能覆盖待测材料半球空间的测量，需采用圆弧导轨，成本昂贵，且装置体积大不易搬运，同时更换不同波长的光源较困难。

第二种，光源静止不动，待测材料和探测器分别运动，为了能覆盖待测材料半球空间的测量，探测器需安装于L型旋转支架上，装置体积大不易搬运

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种粗糙表面的面外偏振双向反射函数测量装置，所述装置成本低、体积小，使用方便，能测得粗糙材料表面的面外偏振反射函数，同时能有效测量方位角改变对偏振双向反射函数的影响。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种粗糙表面的面外偏振双向反射函数测量装置，包括光源、偏振态发生器、用于夹持待测材料的夹持器、偏振态分析器和探测器；所述夹持器包括一个能俯仰180°旋转的转轴和一个能中心360°旋转的圆形旋转台以及支撑柱；转轴的一端用于放置待测材料，转轴的一端固定在圆形旋转台上，圆形旋转台固定在支撑柱上。

进一步，所述转轴包括转轴底座和固定于转轴底座一端旋转连接轴上的转轴旋转部件；圆形旋转台包括转台底座和固定于转台底座旋转连接轴上的转台旋转部件；所述转轴底座固定在所述转台旋转部件上；支撑柱的上端与转台底座固定。

进一步，夹持器还可以包括一个能俯仰微调的微调转轴，支撑柱的下端固定在微调转轴上。

上本发明与现有技术相比，其显著优点在于，(1)本发明装置成本低、体积小，摒弃昂贵的圆弧导轨和体积较大的L型旋转支架，所需组装部件体积小且价格便宜。(2)使用方便，光源、探测器位置固定，只需旋转待测材料夹持器的转轴或圆形旋转台即可改变待测材料相对于光源或探测器的天顶角和方位角，进而测得偏振双向反射函数。

附图说明

图1是本发明所述粗糙表面的面外偏振双向反射函数测量装置示意图。

图2是本发明中所述夹持器示意图。

具体实施方式

容易理解，依据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神的情况下，本领域的一般技术人员可以想象出本发明所述粗糙表面的面外偏振双向反射函数测量装置的多种实施方式。因此，以下具体实施方式和附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限制或限定。

结合图1，本发明粗糙表面的面外偏振双向反射函数测量装置，包括光源1、由偏振片和波片组成的用于产生偏振态的偏振态发生器2、用于夹持待测材料的夹持器3、由偏振片和波片组成的用于分析偏振态的偏振态分析器4和探测器5。结合图2，夹持器3由一个能俯仰180°旋转的转轴31、一个能中心360°旋转的圆形旋转台32和支撑柱33构成，其中转轴31包括转轴底座311和固定于转轴底座311一端旋转连接轴上的转轴旋转部件312，使得转轴旋转部件312可以绕转轴底座311一端的旋转连接轴实现180°的旋转。圆形旋转台32包括转台底座321和固定于转台底座321旋转连接轴上的转台旋转部件322，使得转台旋转部件322能够绕转台底座321上的旋转连接轴实现360°旋转。通过螺钉将转轴31的转轴底座311固定在圆形旋转台32的转台旋转部件322上，用转轴旋转部件312远离转轴底座311的一侧粘连待测材料6，此时，当转动圆形旋转台32中的转台旋转部件322，即可通过转轴31带动待测材料6绕圆周转动。同时，当转动转轴31中的转轴旋转部件312时，还可以带动带动待测材料6在垂直方向做上下180°的旋转。支撑柱33的上端与转台底座321固定，支撑柱33的下端固定在工作台面或地面上。作为一种优选方案，夹持器3还可以包括一个能俯仰微调的微调转轴34， 支撑柱33的下端固定在微调转轴34，通过旋转微调转轴34调整支撑柱33在的俯仰，从而从另一方面调整待测材料6的俯仰。

使用时如图1所示，待测材料夹持器3的中心旋转轴(即转台底座321上的旋转连接轴)与入射光或出射光共轴，光源1产生的光线经偏振态发生器2到达待测材料，待测材料反射的光线经偏振态分析器4到达探测器5。通过旋转转轴31改变入射光或出射光的天顶角，通过旋转圆形旋转台32间接改变入射光或出射光的方位角。