保偏光纤耦合对准与偏振补偿系统

本发明涉及空间几何精度检测设备，具体涉及一种用于偏振激光干涉测量的保偏光纤耦合对准与偏振补偿系统。

背景技术：

1、激光干涉测量在精密测量领域发挥着独特而不可替代的作用。它具有高精度、高灵敏度、非接触测量等优点，被广泛应用于高精度机床、光刻机等高端设备以及引力波测量等尖端研究中。针对一般的激光干涉仪而言，激光器的发热会导致干涉测量产生误差，因此激光器和测量装置通常需要相互远离以隔离热源。为了尽量减少激光在从激光器到测量装置的过程中受到外界环境干扰的影响，同时提高出射激光的光束质量并缩小测量装置的体积，常常采用保偏光纤来连接激光器和测量装置。然而，保偏光纤的使用会同时引入新的误差，这些误差来自于出射激光偏振方向与保偏光纤快慢轴的未对准以及保偏光纤自身的结构缺陷等因素的影响。这些因素会导致保偏光纤的出射光偏振态不是完全的线偏振，而存在一定的椭圆度。因此，需要保证保偏光纤的耦合对准精度，并对保偏光纤的出射光进行偏振态的补偿，使其椭圆度降低，从而有效减少非线性误差，提高激光干涉测量的精度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于偏振激光干涉测量的保偏光纤耦合对准与偏振补偿系统，以实现基于保偏光纤的激光干涉测量耦合对准和偏振补偿，减少激光光源自身缺陷、对准误差、保偏光纤自身缺陷等对偏振激光干涉测量精度的影响，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

3、一种用于偏振激光干涉测量的保偏光纤耦合对准与偏振补偿系统，包括：依次光路连接的光源、光源与光纤的耦合对准单元以及补偿单元；

4、光源为激光器，用于发出激光；

5、光源与光纤的耦合对准单元用于对光源输出的激光偏振方向与保偏光纤的快慢轴进行对准，补偿单元用于对保偏光纤的出射光的偏振态进行补偿。

6、优选的，光源与光纤的耦合对准单元包括依次光路连接的偏振片、半波片、耦合器。

7、优选的，补偿单元包括依次光路连接的四分之一波片和偏振仪。

8、优选的，光源、偏振片、半波片、耦合器均位于同一轴线，保偏光纤出射端、四分之一波片、偏振仪均位于同一轴线。

9、优选的，光源为单频偏振激光光源或双频正交偏振激光光源。

10、本发明有益效果：调整速度快、补偿效果好；适用于利用单根或多根保偏光纤的单频或双频激光干涉测量，应用范围广泛；适用于广泛应用的有包层保护的保偏光纤；结构简单，便于搬运、安装，适用于各类偏振激光干涉测量的场合。

11、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种保偏光纤耦合对准与偏振补偿系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的保偏光纤耦合对准与偏振补偿系统，其特征在于，光源与光纤的耦合对准单元(8)包括依次光路连接的偏振片(2)、半波片(3)、耦合器(4)。

3.根据权利要求2所述的保偏光纤耦合对准与偏振补偿系统，其特征在于，补偿单元(9)包括依次光路连接的四分之一波片(6)和偏振仪(7)。

4.根据权利要求3所述的保偏光纤耦合对准与偏振补偿系统，其特征在于，光源(1)、偏振片(2)、半波片(3)和耦合器(4)位于同一轴线；保偏光纤出射端(5)、四分之一波片(6)和偏振仪(7)位于同一轴线。

5.根据权利要求1所述的保偏光纤耦合对准与偏振补偿系统，其特征在于，光源(1)为单频偏振激光光源或双频正交偏振激光光源。

技术总结
本发明提供一种保偏光纤耦合对准与偏振补偿系统，属于空间几何精度检测设备技术领域，包括：依次光路连接的光源、光源与光纤的耦合对准单元以及补偿单元；光源用于发出激光；光源与光纤的耦合对准单元用于对光源输出的激光偏振方向与保偏光纤的快慢轴进行对准，补偿单元用于对保偏光纤的出射光的偏振态进行补偿；光源与光纤的耦合对准单元包括依次光路连接的偏振片、半波片、耦合器；补偿单元包括依次光路连接的四分之一波片和偏振仪。本发明调整速度快、补偿效果好；适用于利用单根或多根保偏光纤的单频或双频激光干涉测量，应用范围广泛；适用于广泛应用的有包层保护的保偏光纤；结构简单，便于搬运、安装，适用于各类偏振激光干涉测量的场合。

技术研发人员：李家琨,钱逸彬,冯其波,何启欣,郑发家,胡凯锋,龙飞
受保护的技术使用者：北京交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15