基于弹光调制的高灵敏旋光测量

• 作者: 张瑞 李克武 杨常青 王志斌 陈友华
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 光学旋光 弹光调制 高灵敏度
• 年，卷（期）: 2015,（18）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 117-123
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.64.184206

摘要

为了实现连续稳定、高速、高精度和高灵敏度的光学旋光测量,考虑到弹光偏振调制技术具有高的调制频率、调制纯度、调制精度和良好的调制稳定度等应用优势, 设计了一种基于弹光调制的旋光测量新方案. 检测激光经起偏器、测量样品、弹光调制器和检偏器到探测器的光路设计, 使得测量系统选用较少的光学器件,最大化地降低了光学器件可能引入的测量误差; 起偏器和检偏器偏振轴相对于弹光调制器快轴方向分别取0°和45°的光学安排, 并选择弹光调制的二倍频信号作为研究对象, 有效避免了弹光调制器剩余双折射对旋光样品测量的影响, 提高了旋光测量精确度; 将探测器输出调制信号的直流和交流分开输出, 并将交流信号进行前置放大处理, 然后再锁相输出, 进一步提高了测量灵敏度. 设计了将激光调制为圆偏光, 然后精确调节起偏器来替代样品的旋光测量验证试验, 确定了系统旋光测量的比列系数, 并且获得旋光测量灵敏度为3.15 × 10-7 rad,测量精度优于0.3%. 所以,本方案实现了较高灵敏度旋光测量,有望应用于高灵敏旋光测量领域,并且本方案的实验可为高灵敏旋光测量系统的定标提供参考.