一种偏振无关光程扫描延迟装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种偏振无关光程扫描延迟装置和方法，包括：光环行器，所述光环行器具有三个端口，外部入射光输出入至所述光环行器的第一端口；设置于所述光环行器的第二端口的输出光路上的偏振分束器；依次设置于所述偏振分束器的反射光路上的1/2波片和运动光路折叠回射镜；所述运动光路折叠回射镜设置于直线运动机构上，所述直线运动机构带动所述运动光路折叠回射镜沿着所述输出光路的方向前后移动；依次设置于所述偏振分束器的透射光路上的1/4波片和平面反射镜；设置于所述运动光路折叠回射镜的反射光路上的固定光路折叠回射镜。本发明专利技术用于在移动相同直线运动机构距离的情况下增加输出光的光程延迟量，且与输入光的偏振方向无关。

【技术实现步骤摘要】
一种偏振无关光程扫描延迟装置和方法
本专利技术涉及光学
，特别是涉及一种偏振无关光程扫描延迟装置和方法。
技术介绍
光程扫描延时装置通过对输入和输出模块的光产生可调整的光程，从而产生相应的光传输延时。该类装置在多种相干探测光学系统，如太赫兹时域光谱系统，红外傅里叶变换光谱仪，时域光学相干层析成像系统，自相关仪超短脉冲测量、泵浦探测系统等中有着重要的作用。其中，扫描延时范围和扫描速度(或等价于扫描频率)是所述光程扫描延时装置的几个重要技术指标。现有市场上的光程扫描延时装置，种类和实现方式很多，但必然存在扫描延时范围和扫描速度之间的相互制约。例如，较长光程扫描，一般通过一维的步进电机位移台装载反射镜，虽然扫描光程延时范围最长可以达到1ns以上，但受制于步进电机的运动速度，其光程扫描的往复频率有限；而使用快速振动的音圈电机模组，虽然往复频率可达数十Hz，但光程扫描延时范围有限，一般在100ps量级。因此，希望能够解决如何兼顾扫描延时范围和扫描速度实现快速大光程扫描延时的问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种偏振无关光程扫描延迟装置和方法，用于解决现有技术中如何兼顾扫描延时范围和扫描速度实现快速大光程扫描延时的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种偏振无关光程扫描延迟装置，包括：光环行器，所述光环行器具有三个端口，外部入射光输出入至所述光环行器的第一端口；设置于所述光环行器的第二端口的输出光路上的偏振分束器；依次设置于所述偏振分束器的反射光路上的1/2波片和运动光路折叠回射镜；所述运动光路折叠回射镜设置于直线运动机构上，所述直线运动机构带动所述运动光路折叠回射镜沿着所述输出光路的方向前后移动；依次设置于所述偏振分束器的透射光路上的1/4波片和平面反射镜；设置于所述运动光路折叠回射镜的反射光路上的固定光路折叠回射镜，以使所述固定光路折叠回射镜能够将光反射回至所述运动光路折叠回射镜或所述偏振分束器的反射面，以使所述偏振分束器能够将从固定光路折叠回射镜反射的光反射至所述1/4波片或透射至所述1/2波片；以使经由所述平面反射镜反射回至所述偏振分束器的反射面的光，经所述反射面反射至所述固定光路折叠回射镜或从所述反射面透过输出至所述光环行器的第二端口，并经所述光环行器的第三端口输出。于本专利技术的一实施例中，还包括光学耦合部件，以使外部入射光经所述光学耦合部件输出入至所述光环行器的第一端口，所述光学耦合部件为光纤、光纤准直器、光纤耦合器。于本专利技术的一实施例中，所述光学耦合部件、所述光环行器、所述偏振分束器、所述1/2波片、所述运动光路折叠回射镜、所述1/4波片、所述平面反射镜和所述固定光路折叠回射镜的光路的中心高度位于同一水平面。于本专利技术的一实施例中，所述直线运动机构包括：音圈电机、步进电机。于本专利技术的一实施例中，所述偏振分束器为偏振立方体分束器。于本专利技术的一实施例中，所述运动光路折叠回射镜为以下任意一种：中空回射器、回射棱镜、双片反射镜。于本专利技术的一实施例中，所述固定光路折叠回射镜为以下任意一种：中空回射器、回射棱镜、双片反射镜。于本专利技术的一实施例中，所述1/2波片的光轴方向位于所述偏振分束器输出偏振光的s偏振方向与p偏振方向的夹角等分线方向。于本专利技术的一实施例中，所述1/4波片的光轴方向位于所述偏振分束器输出偏振光的s偏振方向与p偏振方向的夹角等分线方向。为实现上述目的，本专利技术还提供一种光程扫描延方法，包括以下步骤：设置光环行器，所述光环行器具有三个端口，外部入射光输出入至所述光环行器的第一端口；于所述光环行器的第二端口的输出光路上设置偏振分束器；依次于所述偏振分束器的反射光路上设置1/2波片和运动光路折叠回射镜；设置所述运动光路折叠回射镜于直线运动机构上，以使所述直线运动机构带动所述运动光路折叠回射镜沿着所述输出光路的方向前后移动；依次于所述偏振分束器的透射光路上设置1/4波片和平面反射镜；于所述运动光路折叠回射镜的反射光路上设置固定光路折叠回射镜，以使所述固定光路折叠回射镜能够将光反射回至所述运动光路折叠回射镜或所述偏振分束器的反射面，以使所述偏振分束器能够将从固定光路折叠回射镜反射的光反射至所述1/4波片或透射至所述1/2波片；以使经由所述平面反射镜反射回至所述偏振分束器的反射面的光，经所述反射面反射至所述固定光路折叠回射镜或从所述反射面透过输出至所述光环行器的第二端口，并经所述光环行器的第三端口输出。如上所述，本专利技术的一种偏振无关光程扫描延迟装置和方法，具有以下有益效果：于在移动相同直线运动机构距离的情况下增加一倍输出光的光程。附图说明图1显示为本专利技术的常规直线运动装置于一实施例中的结构示意图；图2显示为本专利技术的一种偏振无关光程扫描延迟装置于一实施例中的结构示意图；图3显示为本专利技术的偏振分束器于一实施例中的结构示意图；图4显示为本专利技术的一种偏振无关光程扫描延迟装置于一实施例中的1/4波片和平面反射镜的结构示意图；图5显示为本专利技术的一种偏振无关光程扫描延迟装置于一实施例中的p偏振的光路结构示意图；图6显示为本专利技术的一种偏振无关光程扫描延迟装置于一实施例中的s偏振的光路结构示意图；图7显示为本专利技术的一种偏振无关光程扫描延迟方法于一实施例中的流程示意图。元件标号说明11光学耦合部件12光路折叠回射镜13直线运动机构14输出光学耦合部件201光学耦合部件202光环行器203偏振分束器2041/2波片205运动光路折叠回射镜206直线运动机构2071/4波片208平面反射镜209固定光路折叠回射镜210输出光学耦合部件具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，故图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本专利技术的一种偏振无关光程扫描延迟装置和方法，用于在移动相同直线运动机构距离的情况下增加任意偏振态输入光的光程延时。如图1所示，本专利技术基于所述常规直线运动光程扫描延迟装置进行的改进，所述常规直线运动光程扫描延迟装置包括：输入光学耦合部件11、光路折叠回射镜12、直线运动机构13和输出光学耦合部件14。所述光路折叠回射镜12设置于所述直线运动机构13上，所述直线运动机构13带动所述光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种偏振无关光程扫描延迟装置，其特征在于，包括：/n光环行器，所述光环行器具有三个端口，外部入射光输出入至所述光环行器的第一端口；/n设置于所述光环行器的第二端口的输出光路上的偏振分束器；/n依次设置于所述偏振分束器的反射光路上的1/2波片和运动光路折叠回射镜；所述运动光路折叠回射镜设置于直线运动机构上，所述直线运动机构带动所述运动光路折叠回射镜沿着所述输出光路的方向前后移动；/n依次设置于所述偏振分束器的透射光路上的1/4波片和平面反射镜；/n设置于所述运动光路折叠回射镜的反射光路上的固定光路折叠回射镜，以使所述固定光路折叠回射镜能够将光反射回至所述运动光路折叠回射镜或所述偏振分束器的反射面，以使所述偏振分束器能够将从固定光路折叠回射镜反射的光反射至所述1/4波片或透射至所述1/2波片；以使经由所述平面反射镜反射回至所述偏振分束器的反射面的光，经所述反射面反射至所述固定光路折叠回射镜或从所述反射面透过输出至所述光环行器的第二端口，并经所述光环行器的第三端口输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种偏振无关光程扫描延迟装置，其特征在于，包括：
光环行器，所述光环行器具有三个端口，外部入射光输出入至所述光环行器的第一端口；
设置于所述光环行器的第二端口的输出光路上的偏振分束器；
依次设置于所述偏振分束器的反射光路上的1/2波片和运动光路折叠回射镜；所述运动光路折叠回射镜设置于直线运动机构上，所述直线运动机构带动所述运动光路折叠回射镜沿着所述输出光路的方向前后移动；
依次设置于所述偏振分束器的透射光路上的1/4波片和平面反射镜；
设置于所述运动光路折叠回射镜的反射光路上的固定光路折叠回射镜，以使所述固定光路折叠回射镜能够将光反射回至所述运动光路折叠回射镜或所述偏振分束器的反射面，以使所述偏振分束器能够将从固定光路折叠回射镜反射的光反射至所述1/4波片或透射至所述1/2波片；以使经由所述平面反射镜反射回至所述偏振分束器的反射面的光，经所述反射面反射至所述固定光路折叠回射镜或从所述反射面透过输出至所述光环行器的第二端口，并经所述光环行器的第三端口输出。


2.根据权利要求1所述的一种偏振无关光程扫描延迟装置，其特征在于，还包括光学耦合部件，以使外部入射光经所述光学耦合部件输出入至所述光环行器的第一端口，所述光学耦合部件为光纤、光纤准直器、光纤耦合器。


3.根据权利要求2所述的一种偏振无关光程扫描延迟装置，其特征在于所述光学耦合部件、所述光环行器、所述偏振分束器、所述1/2波片、所述运动光路折叠回射镜、所述1/4波片、所述平面反射镜和所述固定光路折叠回射镜的光路的中心高度位于同一水平面。


4.根据权利要求1所述的一种偏振无关光程扫描延迟装置，其特征在于，所述直线运动机构包括：音圈电机、步进电机。


5.根据权利要求1所述的一种偏振无关光程扫描延迟装置，其特征在于，所述偏振分束器为偏振立方体分束器。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨旻蔚，施杰，王丹，劳力，
申请(专利权)人：华太极光光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31