The invention provides a polarization state detection device, which comprises a beam expander, a fixed structure of wave plate and wave plate, an aperture array structure, a polarization beam splitting prism and two four quadrant photodetectors, and also provides a detection method and application thereof. The device of the invention adopts all fixed elements so as to achieve high stability, and at the same time, it can also realize fast polarization state detection. The compact optical design makes the device smaller in size, thus realizing miniaturization, so that it can meet the requirements of wider application occasions.
【技术实现步骤摘要】
偏振状态检测装置、其检测方法及应用
本专利技术属于光测量领域，具体涉及一种偏振状态检测装置，及其检测方法和应用。
技术介绍
光的偏振状态信息是光场的基本属性之一，通过对光的偏振状态进行测量可以从中获取大量有价值的信息。例如在光谱测量中获取入射光在通过样品前后偏振态的变化可以获得样品相关的物理或化学性质；应用于医疗成像上可以对特定的组织病变进行检测；在天文测量中，获取遥远天体的光谱偏振信息可以获得天体的相关物质属性。如果配合相应的偏振状态控制器，对输出光线偏振状态进行实时测量，并通过反馈控制就可以实现对输出光线偏振状态的任意控制，这在一些通信或精密测量等应用中有着非常重要的意义。一般采用四个斯托克斯参数(S0，S1，S2，S3)对光的任意偏振状态进行描述，因此对偏振状态的测量就转化为对斯托克斯参数的测量。探测任意光场偏振状态的方法有很多种，例如使入射光首先通过一个旋转的四分之一波片后，再通过一个固定方向的偏振片后，测量透过光束光强变化，这是在商用偏振检测仪中普遍采用的一种探测器结构，通过对探测光强的分析就可以获得入射光的斯托克斯参数，由于旋转波片是机械部件，难以获得...
【技术保护点】
1.一种偏振状态检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：扩束器、波片及波片固定结构、光阑阵列结构、偏振分束棱镜和两个四象限光电探测器；其中，光束经过扩束器，再依次通过装有波片的波片固定结构以及光阑阵列，经由偏振分束棱镜分束后分别被垂直分布于两个方向上的四象限光电探测器所探测。
【技术特征摘要】
1.一种偏振状态检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：扩束器、波片及波片固定结构、光阑阵列结构、偏振分束棱镜和两个四象限光电探测器；其中，光束经过扩束器，再依次通过装有波片的波片固定结构以及光阑阵列，经由偏振分束棱镜分束后分别被垂直分布于两个方向上的四象限光电探测器所探测。2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述扩束器包括：凹透镜和凸透镜；优选地，所述扩束器放大后的光斑大小与所述四象限探测器尺寸匹配。3.根据权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于，所述波片固定结构与光束垂直放置；优选地，所述波片固定结构具有4个圆形开孔，所述圆形开孔呈2×2的矩阵排布。4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述四个圆形开孔中，与光束垂直方向下方两个开孔不放置光学元件，与光束垂直方向上方两个开孔分别放置四分之一波片和二分之一波片；优选地，所述四分之一波片的快轴方向与光束成45度角，所述二分之一波片的快轴方向与光束成22.5度角。5.根据权利要求3或4所述的检测装置，其特征在于，所述光阑阵列结构的光阑排布与所述波片固定结...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗俊杰，王如泉，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11
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