本公开提供了一种电光晶体通光面法线与晶体光轴的夹角测量装置，包括：激光器(1)，用于产生测试光束；光整形模块，用于将测试光束整形和扩束；锥光干涉模块，用于调整整形和扩束后的测试光束的偏振度，并将测试光束调整为锥形光束，作用于被测电光晶体上；样品姿态调整组件(8)，用于设置被测电光晶体，在三维空间内调整被测电光晶体的转动角度；准直成像模块，用于聚焦经过被测电光晶体后出射的测试光束；第一探测模块(11)，用于接收经过被测电光晶体后出射的测试光束，得到其光轴出露点；测量计算模块，计算被测电光晶体通光面法线与晶体光轴的夹角。体光轴的夹角。体光轴的夹角。
【技术实现步骤摘要】
电光晶体通光面法线与晶体光轴的夹角测量装置
[0001]本公开涉及测量
，尤其涉及一种电光晶体通光面法线与晶体光轴的夹角测量装置。
技术介绍
[0002]普克尔盒是实现大能量、短脉冲激光输出的关键部件之一，器件内部的电光晶体是其普克尔效应的作用主体。晶体在加工的过程中，通常沿垂直于其光轴的方向进行切割，设计要求其光轴方向需和通光面法线方向平行，所以其光轴方向的测定就显得尤为重要，定轴误差决定着切割误差。随着切割误差的增大，电光晶体在使用的过程中，光能量损耗会迅速增大，转换效率也因此变低。
[0003]要减小电光晶体的角度误差首先要准确测量，需要有专业的测量仪器。常规X射线晶体定轴检测设备基于布拉格衍射原理，选用标准钢板作为通光面基准，并需要将待测晶体紧紧吸附在标准钢板上。晶体表面与标准钢板接触时容易产生划痕。在高功率激光系统中，划痕很容易引起能量集中，导致电光晶体损坏，因此X射线衍射法并不适用于对表面瑕疵要求很高的电光晶体Z轴定轴检测。此外，现有X射线衍射定向仪不能实现大口径晶体元件的光轴定向。
[0004]利用晶体的偏光干涉图也可以确定晶体的光轴方向，通过在干涉图中找到光轴的出露点(即黑十字交点)，根据光轴出露点相对于视域中心的位置来测量出光轴的方向。常用偏光显微镜来实现晶体偏振光干涉，利用目镜的分划板和目测的办法测出光轴出露点相对于视域中心的距离，结合显微镜的数值孔径可求出光轴偏离角，这种方法的误差较大，在3
°
～5
°
。
技术实现思路
[0005]鉴于上述问题，本专利技术提供了一种电光晶体通光面法线与晶体光轴的夹角测量装置。
[0006]本公开的一个方面提供了一种电光晶体通光面法线与晶体光轴的夹角测量装置，包括：激光器，用于产生测试光束；光整形模块，用于将所述测试光束整形和扩束；锥光干涉模块，用于调整整形和扩束后的测试光束的偏振度，并将所述测试光束调整为锥形光束，作用于被测电光晶体上；样品姿态调整组件，用于设置所述被测电光晶体，在三维空间内调整所述被测电光晶体的转动角度；准直成像模块，用于聚焦经过所述被测电光晶体射出的测试光束；第一探测模块，用于接收经过所述被测电光晶体射出的测试光束，得到其光轴出露点；测量计算模块，用于基于所述被测电光晶体在不同转动姿态下的光轴出露点，计算所述被测电光晶体通光面法线与晶体光轴的夹角；其中，所述激光器、所述光整形模块、所述锥光干涉模块、所述被测电光晶体、所述准直成像模块、所述第一探测模块沿晶体光轴直线排列。
[0007]可选地，所述光整形模块包括：第一透镜，用于将所述测试光束聚焦至滤波小孔
中；滤波小孔，用于提高所述测试光束的光斑强度分布的均匀性；第二透镜，用于将经过滤波小孔后的所述测试光束准直扩束。
[0008]可选地，所述锥光干涉模块包括：起偏器，用于调节所述测试光束的偏振度，使所述测试光束发生干涉；第一透镜组，设于所述起偏器之后，用于将发生干涉的所述测试光束调整为锥形光束。
[0009]可选地，所述锥光干涉模块还包括：磁光器件，用于施加正弦调制信号，调节所述起偏器的位置及角度，提高测试光束的偏振度。
[0010]可选地，所述锥光干涉模块还包括：电动光阑，设于所述第一透镜组之后，用于使所述测试光束的光斑大小匹配所述被测电光晶体的尺寸。
[0011]可选地，所述准直成像模块包括：第二透镜组，用于准直并缩束经过所述被测电光晶体的测试光束；检偏器，用于使所述测试光束变为线偏光，在所述第一探测模块上形成干涉图形。
[0012]可选地，所述样品姿态调整组件包括二维平移调节机构、转动调节机构及三维姿态调节机构。
[0013]可选地，所述装置还包括：样品定位组件，用于基于定心仪原理，检测所述被测电光晶体在旋转状态下表面反射光远场的指向变化，保证所述被测电光晶体的姿态定位精度。
[0014]可选地，所述样品定位组件包括：分光镜，设于所述起偏器与所述第一透镜组之间，用于透射所述测试光束，并将所述被测电光晶体的表面反射光远场指向转折90
°
射出；第三透镜组，设于所述表面反射光的转折方向上，用于聚焦所述被测电光晶体的表面反射光；第二探测模块，用于探测所述表面反射光，当所述表面反射光的光斑与所述第二探测模块的中心对准时，所述被测电光晶体所在平面与所述测试光束垂直。
[0015]可选地，所述样品定位组件还包括：角锥棱镜，用于在测试开始前，设于所述样品姿态调整组件上，将所述测试光束原路反射，配合所述分光镜、所述第三透镜组和第二探测模块确定被测电光晶体的基准平面。
[0016]在本公开实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
[0017]本公开提供的电光晶体通光面法线与晶体光轴的夹角测量装置，基于定心仪的样品姿态定位技术，检测样品旋转状态下表面反射光远场的指向变化，保证姿态定位精度，无需移动透镜。该装置以晶体法线测量基准，采用角锥棱镜作为反射镜，实现可以实现小于2
°
误差的高精度基准定位。
附图说明
[0018]为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，其中：
[0019]图1示意性示出了本公开实施例提供的一种电光晶体通光面法线与晶体光轴的夹角测量的示意图；
[0020]图2示意性示出了本公开实施例提供的晶体光轴基准建立示意图；
[0021]图3示意性示出了本公开实施例提供的一种角锥棱镜原理示意图。
[0022]附图标记：
[0023]1‑
激光器；2
‑
第一透镜；3
‑
滤波小孔；4
‑
第二透镜；5
‑
起偏器；6
‑
第一透镜组；7
‑
电
动光阑；8
‑
样品姿态调整组件；9
‑
第二透镜组；10
‑
检偏器；11
‑
第一探测模块；12
‑
分光镜；13
‑
第三透镜组；14
‑
第二探测模块；15
‑
角锥棱镜。
具体实施方式
[0024]以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
[0025]在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
[0026]在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电光晶体通光面法线与晶体光轴的夹角测量装置，其特征在于，包括：激光器(1)，用于产生测试光束；光整形模块，用于将所述测试光束整形和扩束；锥光干涉模块，用于调整整形和扩束后的测试光束的偏振度，并将所述测试光束调整为锥形光束，作用于被测电光晶体上；样品姿态调整组件(8)，用于设置所述被测电光晶体，在三维空间内调整所述被测电光晶体的转动角度；准直成像模块，用于聚焦经过所述被测电光晶体射出的测试光束；第一探测模块(11)，用于接收经过所述被测电光晶体射出的测试光束，得到其光轴出露点；测量计算模块，用于计算所述被测电光晶体通光面法线与晶体光轴的夹角；其中，所述激光器(1)、所述光整形模块、所述锥光干涉模块、所述被测电光晶体、所述准直成像模块、所述第一探测模块(11)沿晶体光轴直线排列。2.根据权利要求1所述的夹角测量装置，其特征在于，所述光整形模块包括：第一透镜(2)，设于所述激光器(1)之后，用于将所述测试光束聚焦至滤波小孔(3)中；滤波小孔(3)，设于所述第一透镜(2)之后，用于提高所述测试光束的光斑强度分布的均匀性；第二透镜(4)，设于所述滤波小孔(3)之后，用于将经过滤波小孔(3)后的所述测试光束准直扩束。3.根据权利要求1所述的夹角测量装置，其特征在于，所述锥光干涉模块包括：起偏器(5)，用于调节所述测试光束的偏振度，使所述测试光束发生干涉；第一透镜组(6)，设于所述起偏器(5)之后，用于将发生干涉的所述测试光束调整为锥形光束。4.根据权利要求3所述的夹角测量装置，其特征在于，所述锥光干涉模块还包括：磁光器件，通过施加正弦调制信号，调节起偏器(5)的位置及角度，提高所述测试光束的偏振度。5.根据权利要求3所述的夹角测量装置，其特征在于，所述锥...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭广妍，赵鹏，麻云凤，程旺，曹灿，杨学博，白芳，廖利芬，殷晨轩，周家玮，周雅宋，钟涛，吕玮智，樊仲维，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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