测量光学薄膜相位差的系统和方法技术方案

本申请公开了一种测量光学薄膜相位差的系统，包括：多波长激光光源，用于沿预设光路发射不同波长的激光；偏光片，用于将所述多波长激光光源发射的目标波长的激光转换为位于所述预设光路的光轴上的线偏振光；承载台，用于承载待测光学薄膜，并基于多个方向将待测光学薄膜调整到不同视角的偏振状态，所述承载台上设置有透光孔以沿所述光轴通过经所述待测光学薄膜相位差补偿后的线偏振光；偏振测量仪，用于接收相位差补偿后的线偏振光，并基于所述相位差补偿后的线偏振光输出用于测量所述待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差的相关测量数据

【技术实现步骤摘要】
测量光学薄膜相位差的系统和方法


[0001]本申请涉及光学
，尤其涉及一种测量光学薄膜相位差的系统和方法
。

技术介绍

[0002]随着
IPS
‑
LCD、OLED、VR、AR
，
HUD
等显示设备上相位差补偿薄膜需求的不断增加，光学相位差薄膜行业显得尤为重要
。
相应地，光学薄膜的相位差测量也非常重要
。
目前市场上主流的测量相位差补偿膜的设备大多价格昂贵，且兼容性较差
、
测量精度低
。
[0003]如何在低成本下实现高精度的光学薄膜相位差测量，是目前需要解决的技术问题
。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的是提供一种测量光学薄膜相位差的系统和方法，用以解决相位差测量成本高
、
精度低的问题
。
[0005]为了解决上述技术问题，本说明书是这样实现的：
[0006]第一方面，提供了一种测量光学薄膜相位差的系统，包括：
[0007]多波长激光光源，用于沿预设光路发射不同波长的激光；
[0008]偏光片，用于将所述多波长激光光源发射的目标波长的激光转换为位于所述预设光路的光轴上的线偏振光；
[0009]承载台，用于承载待测光学薄膜，并基于多个方向将待测光学薄膜调整到不同视角的偏振状态，所述承载台上设置有透光孔以沿所述光轴通过经所述待测光学薄膜相位差补偿后的线偏振光；
[0010]偏振测量仪，用于接收相位差补偿后的线偏振光，并基于所述相位差补偿后的线偏振光输出用于测量所述待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差的相关测量数据
。
[0011]可选地，所述多波长激光光源包括：
[0012]旋转圆盘，所述旋转圆盘的中心轴与所述光轴平行，所述旋转圆盘可绕所述中心轴进行全方位角旋转，并沿旋转方向均匀间隔设置多个固定孔，各固定孔一一对应安装有发射不同波长激光的激光器
。
[0013]可选地，所述偏光片包括圆形偏光片，所述圆形偏光片的中心轴与所述光轴平行，所述圆形偏光片可绕所述中心轴进行全方位角旋转，并沿旋转方向均匀间隔设置用于指示偏振角度的多个角度刻度线
。
[0014]可选地，所述承载台包括：
[0015]圆形底座平台，所述圆形底座平台的中心轴与所述光轴垂直，所述圆形底座平台可绕所述圆形底座平台的中心轴对应的第一方向进行全方位角旋转，并沿旋转方向均匀间隔设置用于指示旋转角度的多个角度刻度线；
[0016]样品承载台，设置在所述圆形底座平台上方，并可绕与所述光轴垂直的第二方向
在预定角度范围内旋转；
[0017]圆形放置台，放置在所述样品承载台上，用于放置所述待测光学薄膜，并可绕所述圆形放置台的中心轴对应的第三方向进行全方位角旋转，所述第一方向
、
第二方向和第三方向不同
。
[0018]可选地，所述样品承载台包括滚轴以连接所述圆形底座平台和所述样品承载台，所述滚轴的中心轴垂直于所述圆形底座平台的中心轴和所述光轴，并可绕所述滚轴的中心轴进行旋转；
[0019]所述样品承载台通过所述滚轴的旋转，绕所述第二方向在所述预定角度范围内的旋转
。
[0020]可选地，所述透光孔包括所述样品承载台上设置的第一透光孔和所述圆形放置台上设置的第二透光孔
。
[0021]可选地，所述偏振测量仪包括：
[0022]光接收口，用于接收所述相位差补偿后的线偏振光；
[0023]信号处理器，用于根据所述相位差补偿后的线偏振光输出所述相关测量数据，所述测量数据包括相位差参数和出射光
stokes
参数
。
[0024]第二方面，提供了一种测量光学薄膜相位差的方法，应用于如上述第一方面所述的系统，所述方法包括：
[0025]基于所述相位差参数和预设公式，得到所述待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差；或者
[0026]基于所述出射光
stokes
参数和预设公式，得到所述待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差
。
[0027]可选地，基于所述相位差参数和预设公式，得到所述待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差，包括：
[0028]确定所述多波长激光光源发射的与所述相位差参数对应的激光的目标波长；
[0029]确定所述承载台调整的与所述相位差参数对应的待测光学薄膜的目标视角；
[0030]根据公式
Ro
＝
Phase_difference/360
°
*
λ
，计算出所述待测光学薄膜在所述目标波长和所述目标视角下的相位差，
[0031]其中，
Ro
表示角度单位的相位差，
Phase_difference
表示长度单位的相位差，
λ
表示所述目标波长
。
[0032]可选地，基于所述出射光
stokes
参数和预设公式，得到所述待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差，包括：
[0033]确定所述多波长激光光源发射的与所述出射光
stokes
参数对应的激光的目标波长；
[0034]确定所述承载台调整的与所述出射光
stokes
参数对应的待测光学薄膜的目标视角；
[0035]确定所述多波长激光光源发射的所述目标波长激光对应的入射光
stokes
参数；
[0036]分别对所述入射光
stokes
参数和所述出射光
stokes
参数进行归一化，得到归一化后的入射光
stokes
参数和出射光
stokes
参数；
[0037]根据公式
Ro
＝
arcsin((S1m*S3m
’‑
S3m*S1m
’
)/(S1m*S1m+S3m*S3m))
，计算出所述
待测光学薄膜在所述目标波长和所述目标视角下的相位差，
[0038]其中，
Ro
表示角度单位的相位差，
S1m
表示归一化后的入射光
stokes
参数中的线偏振，
S3m
表示归一化后的入射光
stokes
参数中的圆偏振，
S1m
’
表示归一化后的出射光
stokes
参数中的线偏振，
S3m
’
表示归一化后的出射光
stokes
参数中的圆偏振
。
[0039]在本申请实施例中，通过测量光学薄膜相位差的系统包括多波长激光光源
、
偏光片和承载台，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种测量光学薄膜相位差的系统，其特征在于，包括：多波长激光光源，用于沿预设光路发射不同波长的激光；偏光片，用于将所述多波长激光光源发射的目标波长的激光转换为位于所述预设光路的光轴上的线偏振光；承载台，用于承载待测光学薄膜，并基于多个方向将待测光学薄膜调整到不同视角的偏振状态，所述承载台上设置有透光孔以沿所述光轴通过经所述待测光学薄膜相位差补偿后的线偏振光；偏振测量仪，用于接收相位差补偿后的线偏振光，并基于所述相位差补偿后的线偏振光输出用于测量所述待测光学薄膜在目标波长和目标视角下的相位差的相关测量数据
。2.
如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多波长激光光源包括：旋转圆盘，所述旋转圆盘的中心轴与所述光轴平行，所述旋转圆盘可绕所述中心轴进行全方位角旋转，并沿旋转方向均匀间隔设置多个固定孔，各固定孔一一对应安装有发射不同波长激光的激光器
。3.
如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述偏光片包括圆形偏光片，所述圆形偏光片的中心轴与所述光轴平行，所述圆形偏光片可绕所述中心轴进行全方位角旋转，并沿旋转方向均匀间隔设置用于指示偏振角度的多个角度刻度线
。4.
如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述承载台包括：圆形底座平台，所述圆形底座平台的中心轴与所述光轴垂直，所述圆形底座平台可绕所述圆形底座平台的中心轴对应的第一方向进行全方位角旋转，并沿旋转方向均匀间隔设置用于指示旋转角度的多个角度刻度线；样品承载台，设置在所述圆形底座平台上方，并可绕与所述光轴垂直的第二方向在预定角度范围内旋转；圆形放置台，放置在所述样品承载台上，用于放置所述待测光学薄膜，并可绕所述圆形放置台的中心轴对应的第三方向进行全方位角旋转，所述第一方向
、
第二方向和第三方向不同
。5.
如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述样品承载台包括滚轴以连接所述圆形底座平台和所述样品承载台，所述滚轴的中心轴垂直于所述圆形底座平台的中心轴和所述光轴，并可绕所述滚轴的中心轴进行旋转；所述样品承载台通过所述滚轴的旋转，绕所述第二方向在所述预定角度范围内的旋转
。6.
如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述透光孔包括所述样品承载台上设置的第一透光孔和所述圆形放置台上设置的第二透光孔
。7.
如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述偏振测量仪包括：光接收口，用于接收所述相位差补偿后的线偏振光；信号处理器，用于根据所述相位差补偿后的线偏振光输出所述相关测量数据，所述测量数据包括相位差参数和出射光
stokes
参数
。8.
一种测量光学薄膜相位差的方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7中任一项所述的系统，所述方法包括：基于所述相位差参数和预设公式，得到所述待...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘壮，章波，张庆训，张冬冬，李佳佳，王建，
申请(专利权)人：成都瑞波科材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：