晶体光学均匀性的测试方法及其检测装置与流程

本发明属于晶体光学均匀性检测技术领域，尤其涉及一种晶体光学均匀性的测试方法及其检测装置。

背景技术：

目前对晶体(包括人工晶体和天然晶体)光学均匀性的检测方法通常是将待检晶体进行精密加工后使用激光干涉仪进行光学均匀性的检测，即只能成品后检测。在精密加工之前无法准确判断晶体光学均匀性是否合格，造成了成品合格率不高，浪费精密加工工作，增加成本，降低效率。因此，迫切需要一种能够对未成品之前的晶体光学均匀性检测的手段，来提高成品的合格率。

技术实现要素：

本发明针对上述的未成品晶体缺乏有效的检测手段等技术问题，提出一种设计合理、结构简单、成本低廉且检测效果好、能够准确判断未成品晶体光学均匀性的晶体光学均匀性的测试方法及其检测装置。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供一种晶体光学均匀性的测试方法，包括以下有效步骤：

a、通过对选择的相干光源进行准直和起偏处理，得到检测所需的检测光源；

b、将检测光源发出的入射光入射到经过检测性抛光处理的待测晶体上，调节入射光偏振方向与晶体轴向的位置关系，使晶体轴向垂直于入射光的轴向；

c、经过待测晶体的入射光进过进行检偏，实现偏振干涉成像；

d、对检偏后的偏正干涉像进行接收显示，进而得到该晶轴方向下的晶体光学折射率均匀性。

作为优选，所述a步骤中，所述相干光源为激光器或者单色仪装置产生的光源。

作为优选，所述a步骤中，所述相干光源通过准直器和起偏器进行准直和起偏处理。

作为优选，所述b步骤中，通过相位延迟器对检测光源发出的入射光进行调节入射光偏振方向与晶体轴向的位置关系。

作为优选，所述c步骤中，通过检偏器对待测晶体的入射光进过进行检偏，实现偏振干涉成像。

作为优选，所述d步骤中，利用成像接收器或视频信号接收器，对检偏后的偏正干涉像进行接收显示。

本发明还提供了利用上述的晶体光学均匀性的测试方法的检测装置，包括沿轴线依次设置的相干光源发射器、准直器、起偏器、相位延迟器、晶体放置台、检偏器以及成像接收装置，其中，所述相干光源发射器用于发射光源；所述准直器用于对相干光源进行扩束和光场匀化；所述起偏器用于使相干光源成为完全的线偏振光源；所述相位延迟器用于调整相干光源发出的入射光的偏振态进行调节，所述晶体放置台放置台用于放置待检测晶体，所述检偏器用于对经过待检测的入射光进行检偏，实现偏振干涉成像，所述成像接收装置用于对检偏后的偏正干涉像进行接收显示。

作为优选，所述相干光源发射器为激光器或者单色仪装置。

作为优选，所述成像接收装置为成像接收器或视频信号接收器。

作为优选，所述准直器与起偏器之间还设置有可变光阑。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，

1、本发明通过提供一种晶体光学均匀性的测试方法及其检测装置，利用利用晶体不同轴向的偏光干涉成像的原理，通过分析和比对，对晶体器件的毛坯进行初检，检出光学均匀性合格的产品直接进入精密加工工序，避免成品出现光学均匀性的不合格品。

2、本发明方法简单、操作方便且利用现有成熟的设备通过组合，来实现本发明方法的操作，大大降低了检测成本，适合大规模推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例2提供的晶体光学均匀性的检测装置的结构示意图；

以上各图中，1、相干光源发射器；2、准直器；3、可变光阑；4、起偏器；5、相位延迟器；6、晶体放置台；7、检偏器；8、成像接收装置。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例1，本实施例提供晶体光学均匀性的测试方法

本实施例基于以下原理进行测试，利用经过准直的线偏振态相干光源发出的入射光，入射到经过检测性抛光的待测晶体上，通过调节光源偏振方向与晶体轴向(垂直于入射光的轴向)的位置关系，进过检偏后形成待测晶体该晶轴方向上的偏振干涉成像，就可以表征该晶轴方向下的晶体光学均匀性(折射率均匀性)的原理形成本实施例所提供的晶体光学均匀性的测试方法。

首先，利用激光器或者单色仪装置等能够发射处相干光的装置，通过对准直器和起偏器对激光器或者单色仪装置发出的相干光源进行准直和起偏处理，得到检测所需的检测光源。

然后，将检测光源发出的入射光入射到经过检测性抛光处理的待测晶体上，通过相位延迟器对检测光源发出的入射光进行调节入射光偏振方向与晶体轴向的位置关系，使晶体轴向垂直于入射光的轴向。

接着将经过待测晶体的入射光进过通过检偏器检偏，实现偏振干涉成像。

最后，利用成像接收器或视频信号接收器对检偏后的偏正干涉像进行接收显示，进而得到该晶轴方向下的晶体光学折射率均匀性，通过分析具体轴向的光学均匀性结果和不同轴向间的光学均匀性差异，即可得到待检测晶体的光学均匀性，检出光学均匀性合格的产品直接进入精密加工工序，避免成品出现光学均匀性的不合格品。

实施例2，本实施例提供一种利用实施例1所提供的方法制备的晶体光学均匀性的检测装置。

如如1所示，本实施所提供的晶体光学均匀性的检测装置包括沿轴线依次设置的相干光源发射器1、准直器2、起偏器4、相位延迟器5、晶体放置台6、检偏器7以及成像接收装置8，由于以上设备均为现有常见的光学仪器，故在本实施例中，仅对其在检测毛坯晶体光学均匀性的作用进行相关描述。

相干光源发射器1用于发射光源，更为具体的说，相干光源发射器为激光器或者单色仪装置等能够发射相干光的装置，使用相干光源发射器的主要原因是使用相干光源可以得到清晰准确的偏振干涉像，检测结果更准确。

准直器2主要用于对相干光源进行扩束和光场匀化，增强对不同口径的待测样品的检测能力，同时均匀的光场会增强偏光干涉像的对比度。

起偏器4用于使相干光源成为完全的线偏振光源，当然，如果光源本身是线偏振的，可以不用或者调节起偏器的偏振态与光源相同。

相位延迟器5用于调整相干光源发出的入射光的偏振态进行调节，达到待测样品的不同轴向与偏振态匹配的效果，更为具体的说，使晶体轴向垂直于入射光的轴向。

晶体放置台6放置台用于放置待检测晶体，在本实施例中，所使用的检测晶体为检测性抛光处理的晶体，简单而言，就是对晶体进行简单性的抛光处理，降低其表面粗糙度，方便其成像。

检偏器7用于对经过待检测的入射光进行检偏，实现偏振干涉成像，在此处需要说明的是，起偏器和检偏器应处于消光位置，即二者偏振状态相互垂直的状态。

成像接收装置8用于对检偏后的偏正干涉像进行接收显示，可以为成像接收器或视频信号接收器。

为了确保相干光源的入射光能够激光能够完全通过待测晶体，在本实施例中，在准直器2与起偏器4之间还设置有可变光阑3。

晶体光学均匀性的检测装置装置调试方法：

先对相干光源发射器发射的相干光进行准直调节，使其发射的光源平行准直传输

调节准直器、可变光阑、起偏器、相位延迟器、晶体放置台、检偏器以及成像接收装置，将准直器、可变光阑、起偏器、相位延迟器、待检测晶体、检偏器以及成像接收装置的中心位置放置于相干光源发射器发射的相干光束上。

调节准直器，使经过准直放大的相干光束能够穿过可变光阑、起偏器、相位延迟器、待检测晶体、检偏器以及成像接收装置的中心位置。

调节起偏器，使输出的相干光束的偏振状态处于水平(或者垂直)的状态，作为基准偏振位置。

调节相位延迟器处于零延时的位置。

调节检偏器，使输出的激光消光(无光束输出)

调节成像接收装置的光信号强度控制，是显示器能够呈现清晰的偏振干涉成像。

晶体光学均匀性的检测装置装置的使用方法

首先将做好检测性抛光处理的的待测晶体防止在晶体放置台上，然后，调节可变光阑的孔径大小，控制测试相干光能够完全通过待测晶体，然后，调节相位延迟器，对待测晶体不同轴向的均匀性进行偏光成像，最好，通过比对不同轴向的偏光成像结果，分析具体轴向的光学均匀性结果，和不同轴向间的光学均匀性差异。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。