激光回馈法：波片位相延迟误差消除与测量精度提升

激光回馈波片位相延迟测量的误差源及消除方法研究由刘名、张书练和刘维新三位作者完成，发表于清华大学精密仪器系精密测试技术与仪器国家重点实验室。激光回馈作为一种新兴的波片位相延迟测量技术，其基本原理是利用激光在经过波片后发生偏振状态的90度旋转（即跳变），通过测量这种跳变期间两偏振态的占空比来推算波片的位相延迟。传统的测量方法如旋转消光法存在结构复杂、依赖高精度测角机构的问题，而激光频率分裂法虽然精度高但对生产环境要求较高。 在激光回馈法中，主要的误差来源有两个方面：首先，激光器对两偏振态的损耗可能存在差异，这可能导致占空比测量不准确；其次，波片的倾斜会导致透过率不同，进而影响光强比值，进一步影响占空比的稳定。为了克服这些问题，研究者提出了双向扫描测量策略。这种方法通过正反向两次扫描回馈镜，分别测量两个偏振态的占空比，通过平均值减少波动带来的误差，从而大大提高长期测量的稳定性。实验结果显示，该方法的测量重复性达到了0.5度，显示出很高的精度，尤其适用于工业生产中的在线测量需求。 整个测量装置设计简洁，无需复杂的镀膜处理或高精度检偏器，降低了系统的复杂性和成本。这种方法的优势在于结构简单、测量精度高，能满足现代工业生产对波片位相延迟测量的高效、精确要求。因此，激光回馈波片位相延迟测量技术对于提高光学系统性能，特别是在外差激光干涉仪、偏振光干涉系统等应用中，具有重要的实际意义。