激光偏振光综合实验_教学实验-江阴韵翔光电技术有限公司

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激光偏振光综合实验

本实验为偏振光学的综合实验，包括偏振光的产生、检验以及特性的研究和重要的应用。内容涉及调制偏振光、波片特性研究、相位延迟测量等多方面的知识。可作为光电、光信息、光学工程、光电检测等专业的本科或研究生教学，也可作为科研部件应用。调制偏振光在光学精密测量和光学信息传递中具有重要的应用价值，光学相位延迟测量系统的研究，可用于光学延迟器的相位延迟，也可以用于产生任意的光学相位延迟量。

◆ 知识点：

偏振光理论、波片、相位补偿、电光调制、光学相位延迟、光学测量

◆ 涉及课程：

物理光学、非线性光学、光电检测

◆ 实验内容：

偏振片偏振方向和波片的快（慢）轴标定实验

马吕斯定律的验证实验

偏振光的产生与检验实验

不同偏振光相互转换实验

琼斯矩阵的表示与计算实验

方解石晶体双折射与角度测量实验

利用索列尔- 巴比涅相位补偿器测量波片的相位延迟

利用 调制法 测量波片的相位延迟（II 型）

◆ 实验原理:

光波是一种电磁波，电磁波是横波，光波中的电矢量与波的传播方向垂直。光的偏振现象清楚的显示了光的横波性。光波的电矢量和磁矢量相互垂直，且都垂直于光的传播方向。我们知道光有五种偏振状态，即线偏振光、椭圆偏振光、圆偏振光、自然光和部分偏振光。不同的偏振状态在控制相位延迟的时候可以相互转化，实验中我们可以利用固定偏振方向的激光器，偏振分光或者偏振器件、相位延迟器件、相位补偿器件、功率探测器和时间探测器

件等特殊器件就可以完成偏振态的相互转化，相位测量等内容。

◆ 原理示意图：

◆ 实验效果图：

◆ 技术指标：

固体激光器组件：中心波长：532nm；输出功率： 50mW；光束发散角： 1.2mrad；模式：TEM00；TEC 温度控制范围：15-25℃，功率稳定性   1.5%@8h ；消光比：100:1；M2 因子： 1.2；

索列尔- 巴比涅相位补偿器：适用波长：400~1000nm；调整相位范围：0~2 ；通光口径：10mm；相位精度： /300；相位稳定性： /400；测微丝杆位移精度：0.001mm，测微丝杆位移行程： 25mm 度盘精度：2 度盘旋转范围：360 ；

光电探测器：探测器类型Si, 可测波长500-1050nm，灵敏度0.00033mV/uW；放大倍数：10 倍，1000 倍可调；功率计组件：工作波长532nm；量程2 W、20uW、200uW、2mw、20mW、200mW 六档可选，分辨率:0.01uW，数显；

电光调制器组件：KD*P 晶体调制器，环形电极，最小分辨率0.001uW，调制频率2KHz；（II 型配置）

偏振片： 25.4mm，通光孔径22mm，厚度2mm，波长范围400-700nm；视场角＞  45 ，入射光为平行偏振光时单个偏振片透过率大于50%，消光比500:1，含镜架；

波片：石英晶体材料， /4@532nm, 25.4mm，厚度1mm 0.1，延迟精度 /100；

方解石晶体组件：尺寸5*5%30mm；表面抛光，可以360 度绕轴旋转；

横向平移组件: 台面65*65mm，预留M3、M4 转接孔，行程12.5mm，千分丝杆最小读数0.001um；

精密机械调整架：角度精度 4 ，分辨率0.005mm，调节机构保证等双轴等高，横向偏差1 ，纵向偏差1 ；

光学元件：BK7 A 级精密退火材料，焦距 2%，直径-0.2mm，中心偏差3 ，光圈1-5；局部误差0.2-0.5，面粗糙度60/40（Scratch/Dig），氟化镁增透膜镀膜，有效孔径90%；

◆ 设备成套性：

固体激光器、索列尔- 巴比涅补偿器、电光调制晶体、电光晶体信号源、起偏器、检偏器、光电探测器

◆ 必备设备：

示波器

◆ 选配清单：

光学平台、光学清洁箱、光学储存干燥箱、实验设备展板

◆ 建议课时：

4 课时