一种使用椭偏仪测量光学薄膜偏振保真度的方法
【专利摘要】本发明提供一种使用椭偏仪测量光学薄膜偏振保真度的方法，根据椭圆偏振光的理论基础，建立光学薄膜的偏振保真度与相位延迟之间关系，再通过可变角椭偏仪测量线偏振光经过单个光学薄膜元件反射后的相位延迟，确定光学薄膜的偏振保真度。该方法具有简单，方式灵活，测量速度快，应用范围广等优点。
【专利说明】一种使用椭偏仪测量光学薄膜偏振保真度的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光学薄膜偏振保真度测量的【技术领域】，具体涉及一种使用椭偏仪测量 光学薄膜偏振保真度的方法。
【背景技术】
[0002] 高偏振保真度光学薄膜在星地光通信地面终端系统光路中用于光反射、分光高效 率传输，同时保证系统接受或发射量子偏振光具有很高的偏振保真度。高偏振保真度光学 薄膜解决了 P、S偏振光在光学系统传输中的相位分离技术难题，突破了采用相位补偿器的 限制，简化了光学系统，具有相位补偿等方法无可比拟的优点。尤其在空间量子通信领域， 通过对相互关联不同光子偏振态进行编码实现信息传输，要求发射或接受光学系统具有很 高的量子偏振保真度，确保信息准确发送，接受。
[0003] 光学多层薄膜在倾斜入射条件下难以避免偏振效应。对通常的光学遥感应用来 说，严重的偏振效应会引起能量信息的失真。从1961年Baumeister设计消偏振薄膜开始， 国内外研究者对偏振控制薄膜器件陆续进行研究，1980年Thelen首次设计了倾斜入射条 件下的消偏振分光镜，对薄膜器件的偏振能量特性进行了一定程度的控制。而至于如何采 用简单，便捷，成本低的方法测量光学薄膜的偏振保真度，国内外鲜有报道。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题为：克服现有技术的不足，提供使用椭偏仪测量光学薄 膜偏振保真度的方法，具有简单，方式灵活，测量速度快，应用广泛等优点。
[0005] 本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种使用椭偏仪测量光学薄膜偏振 保真度的方法，该方法具体步骤如下：
【权利要求】
1. 一种使用椭偏仪测量光学薄膜偏振保真度的方法，其特征在于：该方法具体步骤如 下： 步骤1 :定义薄膜的偏振保真度：偏振方位角为45°线偏振光经系统或薄膜元件后出 射光为椭圆偏振光，椭圆偏振光长、短轴之比
描述系统或薄膜元件的偏振保真度；利用 偏振光特点，偏振方位角为V的线偏振光，经光学薄膜样品反射或透射后变成椭圆偏振 光，两偏振光的振幅比_
-及相位差S决定了这个椭圆偏振光的长轴a，短轴b之比
及 其在空间的取向V，椭圆的长短轴之比可确定椭圆的外形，椭圆的方位角V确定椭圆的空 间取向；而-和s可实际测量；推导出
、v之间的关系为：
tan2cos6 =tan2 ￥ (2) sin2sin6 =sin2x (3)
EP2+ES2 =a2+b2 (5) 由以上关系式，已知-和V实际测量值，即可得到-
、s;
假设薄膜样品的反射P、S偏振分离度
，由公式（4)，（3)，（1)，推导
其中，S为薄膜元件P、S偏振光相位延迟； 步骤2:测量经过单个光学元件反射后的相位延迟S; 步骤3 :根据椭偏仪测量的相位延迟S带入公式
，即可得到光学薄膜样品 的偏振保真度。
2. 根据权利要求1所述的一种使用椭偏仪测量光学薄膜偏振保真度的方法，其特征在 于：偏振光经过单个光学薄膜元件后的相位延迟S可通过可变角椭圆偏振仪进行测量。
【文档编号】G01N21/21GK104406914SQ201410693840
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月26日 优先权日:2014年11月26日
【发明者】庞薇, 刘洪祥, 刘志国 申请人:中国科学院光电技术研究所