CN102735430A - 位相延迟的检测方法及检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于激光检测技术领域，是关于一种利用激光弱回馈正交光强位相差效应来检测光学元件位相延迟的方法。本发明利用各向异性外腔激光弱回馈情况下，激光器在正交方向上输出的两路光强信号之间存在的位相差效应，来检测元件的位相延迟。本发明对于被测样品没有特殊要求，且检测原理上对被测样品的位相延迟具有放大作用，因而灵敏度较高。

Description

位相延迟的检测方法及检测装置

技术领域

本发明属于激光检测技术领域，是关于一种利用激光弱回馈正交光强位相差效应来检测光学元件位相延迟的方法及其检测装置。

背景技术

位相延迟检测主要应用于双折射光学元件或因应力等原因产生的双折射效应的检测。其中，最典型的应用就是波片位相延迟的检测。波片在光学系统中应用量很大，尤其在与偏振光有关的系统中有着广泛的应用，如光隔离器、光滤波器、光盘光拾取头、激光外差干涉仪、椭偏仪等。波片自身位相延迟的精度会影响整个系统的使用效果，想要加工高精度的波片或者必须高精度确定波片实际位相延迟的应用场合，都需要有精确检测波片的方法。另一个典型的应用就是检测玻璃的内应力。玻璃材料在加工过程中往往不可避免地会有残余应力，此外玻璃材料在与其他材料结合时也会有残余应力，这些残余应力在某些应用场合会造成不可忽略的影响，因此需要有方法精确检测这类残余应力。检测残余应力，其实也可以转化为检测应力双折射引起的位相延迟。

目前广泛用于波片位相延迟检测的方法有旋转消光法和椭圆偏振法。这两种方法存在检测精度不够或操作复杂的问题。旋转消光法需要在光路中加入一个标准的1/4波片，这个标准1/4波片的误差会影响系统的检测精度，而此误差通过旋转消光法系统自身无法测知和消除。椭圆偏振法使用的光源为宽谱光源，通过分光得到需要的检测光波长，这样得到的检测光中心波长误差较大，从而引入检测误差。

发明内容

综上所述，确有必要提供一种具有较高精度，且易于操作的位相延迟检测方法及其检测装置。

一种位相延迟的检测方法，包括以下步骤：提供一检测装置，所述检测装置包括激光器、激光弱回馈外腔以及数据采集与处理系统，所述激光器产生的激光初始偏振态为线偏振，所述激光弱回馈外腔用于容置被测样品，所述数据采集及处理系统包括一渥拉斯顿棱镜；将被测样品设置于激光弱回馈外腔中，使被测样品的快轴和慢轴方向与所述渥拉斯顿棱镜的o光和e光两个光轴方向对应一致，且与激光初始偏振方向形成一夹角；以激光器发出的激光照射所述被测样品，经回馈后，激光器在所述被测样品的快慢轴方向上分别形成光强信号，并经渥拉斯顿棱镜分开，且两路光强信号之间具有位相差；以数据采集与处理系统分别接收经渥拉斯顿棱镜输出的所述被测样品在快慢轴方向上的光强信号，并进行比较计算处理，得到位相延迟。

一种位相延迟的检测装置，包括：一激光器，所述激光器包括内腔凹面反射镜、增益管、增透窗片、内腔平面输出镜共同构成，其中：内腔凹面反射镜固定在所述增益管的上端，增益管上端与内腔凹面反射镜固定，下端与增透窗片固定，增透窗片固定在所述增益管的下端，内腔平面输出镜位于所述增透窗片的下方且与所述增透窗片间隔设置；一激光弱回馈外腔，所述激光弱回馈外腔包括内腔平面输出镜、扩束准直透镜组、样品座、外腔平面弱反射镜由上至下依次间隔设置；一数据采集与处理系统，所述数据采集与处理系统包括渥拉斯顿棱镜、第一光电探测器、第二光电探测器、模/数转换器及计算机共同构成，其中：渥拉斯顿棱镜将激光器的输出光沿被测样品快慢轴方向分成两个正交偏振的分量；第一光电探测器、第二光电探测器，位于渥拉斯顿棱镜上方，分别探测正交方向上的光强信号并转换成电压信号；模/数转换器，将光电探测器输出的电压信号转换成数字信号并输出给计算机；计算机，其输入端与所述模/数转换器的输出端连接，接收数字信号进行比较计算处理。

本发明利用半外腔激光器与外部平面反射镜构成激光回馈系统，利用光强曲线的位相差效应检测光学元件的位相延迟。渥拉斯顿棱镜的光轴方向与被测样品的快（慢）轴方向重合，从而将激光器输出的光分为两部分。这两路光强信号存在位相差，此位相差与被测样品的位相延迟存在线性关系。测出两正交方向上的光强信号之间的位相差，即可以得到被测样品的位相延迟。此检测方法操作简单，对被测样品无特殊要求，且具有应用于残余应力等微小应力检测需求的潜力。

附图说明

图1是本发明实施例所述利用激光弱回馈正交光强位相差效应检测位相延迟的装置示意图；

图2是被测样品的快慢轴方向与激光初始偏振方向和渥拉斯顿棱镜光轴方向之间的位置关系示意图；

图3是激光弱回馈正交光强位相差效应的原理图；

图4是激光弱回馈正交光强位相差效应的实验图。

主要元件符号说明

第一光电探测器	1
		第二光电探测器	2
渥拉斯顿棱镜	3
		内腔凹面反射镜	4
增益管	5
		增透窗片	6
内腔平面输出镜	7
		内腔压电陶瓷	8
扩束准直透镜组	9
		样品座	10
外腔平面弱反射镜	11
		外腔压电陶瓷	12
模/数转换器	13
		计算机	14
内腔压电陶瓷驱动模块	15
		外腔压电陶瓷驱动模块	16

如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

以下将结合附图详细说明本发明提供的位相延迟的检测方法及检测装置。

如图1所示，本发明第一实施例提供一种位相延迟的检测装置及其方法，其装置包括激光器、激光弱回馈外腔以及数据采集与处理系统。

所述激光器既作为光源提供检测光，又作为接收激光回馈的传感器，半外（内）腔结构，其初始偏振态为线偏振，单纵模、基横模输出，激光器类型可以是气体激光器、半导体激光器和固体激光器。

所述激光器由内腔凹面反射镜4、增益管5、增透窗片6、内腔平面输出镜7及内腔压电陶瓷8共同构成。所述增益管5存储有激光增益介质；所述内腔凹面反射镜4固定在所述增益管5的上端；所述增透窗片6固定在所述增益管5的下端；所述内腔平面输出镜7，位于所述增透窗片6的下方，且与所述增透窗片6间隔设置；所述内腔压电陶瓷8位于内腔平面输出镜7的下端，且与所述内腔平面输出镜7固定设置。通过控制所述内腔压电陶瓷8上的电压变化，所述内腔压电陶瓷8可以推动所述内腔平面输出镜7沿激光器轴线方向在微米级范围内移动，用来稳定激光输出模式。可以理解，所述内腔压电陶瓷8也可用其他微动元件替代，只要能推动所述内腔平面输出镜7沿激光器轴线方向做微米级的移动即可。

所述激光弱回馈外腔由内腔平面输出镜7、扩束准直透镜组9、样品座10、外腔平面弱反射镜11、外腔压电陶瓷12由上至下依次设置共同构成。所述扩束准直透镜组9由凹透镜和凸透镜组成，位于内腔压电陶瓷8下方，且与所述内腔压电陶瓷8间隔设置；所述扩束准直透镜组9可将激光器输出的光进行扩束准直，使激光束在样品表面覆盖一定面积；所述扩束准直透镜组9的两个透镜之间以及透镜组与所述激光器内腔平面输出镜7之间的位置可以调节。所述激光弱回馈外腔用于容纳被测样品，由激光器内腔平面输出镜7输出的激光可入射到被测样品；在激光弱回馈作用下，激光器的输出光强信号在被测样品快慢轴方向上具有位相差，此位相差由被测样品的位相延迟决定。

样品座10，位于扩束准直透镜组9下方，且与所述扩束准直透镜组9间隔设置，所述样品座10的激光入射面可垂直于其面法线方向旋转；所述样品座10上端放置被测样品，中间有通光孔，检测时激光可以从孔中穿过；被测样品随所述样品座10可以进行垂直于激光轴线方向上的旋转。

外腔平面弱反射镜11，位于样品座10下方，且与所述样品座10间隔设置，以将穿过样品的激光反射，优选的，所述外腔平面弱反射镜11与所述内腔平面输出镜7之间的距离为所述内腔平面输出镜7与所述内腔凹面反射镜4之间距离的整数倍，从而减弱使用半导体激光器等时存在的散斑效应。

外腔压电陶瓷12，与所述外腔平面弱反射镜11固定，且在外腔平面弱反射镜11下端；通过控制加载在所述外腔压电陶瓷12上的电压，所述外腔压电陶瓷12可以推动所述外腔平面弱反射镜11沿激光轴线方向往复运动，使得产生连续的可用于检测位相关系的回馈波形信号。

所述数据采集与处理系统用以接收快慢轴方向上的光强信号，并进行比较计算处理，得到位相延迟；输出控制信号，对激光器内腔长度和激光弱回馈外腔长度进行调节。本发明中，所述“上”、“下”均以图1所示的结构、方向及位置关系为基础。

所述数据采集与处理系统包括渥拉斯顿棱镜3、第一光电探测器1、第二光电探测器2、模/数转换器13、内腔压电陶瓷驱动模块15、外腔压电陶瓷驱动模块16及计算机14共同构成，其中：

渥拉斯顿棱镜3，位于所述内腔凹面反射镜4的上方，所述渥拉斯顿棱镜3靠近所述内腔凹面反射镜4的表面为其入射面，并将从入射面入射的激光沿被测样品快慢轴方向分成两个正交偏振的分量，其具体位置可根据实际需要进行选择，只要保证激光能够从入射面入射即可；

第一光电探测器1、第二光电探测器2，位于渥拉斯顿棱镜3上方，分别探测经渥拉斯顿棱镜3输出的光强信号并转换成电压信号；

模/数转换器13，将第一光电探测器1、第二光电探测器2输出的电压信号转换成数字信号并输出给计算机14；

内腔压电陶瓷驱动模块15，接收计算机14输出的控制信号，控制内腔压电陶瓷8的伸缩，从而带动内腔平面输出镜7在激光轴线方向上微量移动，以稳定激光输出模式；

外腔压电陶瓷驱动模块16，接收计算机14输出的控制信号，控制外腔压电陶瓷12的伸缩，从而带动外腔平面弱反射镜11沿激光轴线往复运动。

所述计算机14中，其输入端与所述模/数转换器13的输出端连接，接收数字信号进行比较计算处理；其输出端与所述内腔压电陶瓷驱动模块15和外腔压电陶瓷驱动模块16的输入端连接，控制压电陶瓷的运动。可以理解，所述数据采集与处理系统并不限于以上所举的元件，可根据实验环境及具体要求进行改变。

可以理解，所述各元件的具体距离及位置关系可根据需要进行选择，只要保证激光器发出的激光能够照射到样品表面，并且经外腔平面弱反射镜11反射回激光腔内，渥拉斯顿棱镜3将激光输出沿被测样品快慢轴方向上分开，能够被第一光电探测器1和第二光电探测器2接收即可。优选的，所述内腔凹面反射镜4、增益管5、增透窗片6、内腔平面输出镜7、内腔压电陶瓷8、扩束准直透镜组9、样品座10、外腔平面弱反射镜11、外腔压电陶瓷12均沿激光的轴线方向共轴设置。

本发明进一步提供一种位相延迟的检测方法，包括以下步骤：

首先，提供一检测装置，所述检测装置包括激光器、激光弱回馈外腔以及数据采集与处理系统，所述激光器用以产生激光，且激光的初始偏振态为线偏振，所述激光弱回馈外腔包括一外腔平面弱反射镜，反射激光产生激光回馈，所述数据采集及处理系统用以采集及处理数据，所述数据采集及处理系统包括一渥拉斯顿棱镜，以将入射到渥拉斯顿棱镜的激光沿其o光和e光光轴方向分为两束；

其次，将被测样品设置于激光弱回馈外腔中，使被测样品的快轴和慢轴方向与所述渥拉斯顿棱镜的o光和e光两个光轴方向对应一致；

再次，以激光器发出的激光照射所述被测样品，经回馈后，激光器在所述被测样品的快慢轴方向上分别形成光强信号，并经渥拉斯顿棱镜输出，且两路光强信号之间具有位相差；

最后，以数据采集与处理系统分别接收经渥拉斯顿棱镜输出的所述被测样品快慢轴方向上的光强信号，并进行比较计算处理，得到位相延迟。

具体的，本发明所述的利用激光弱回馈正交光强位相差效应检测位相延迟的方法，可包括如下步骤：

第1步，激光初始输出状态设定为单纵模、线偏振光，激光从渥拉斯顿棱镜3的入射面入射，将渥拉斯顿棱镜3入射面垂直于激光轴线方向旋转，使其两个光轴方向之一与激光初始偏振方向平行，此时渥拉斯顿棱镜3后出射光只有一个光点；

第2步，将渥拉斯顿棱镜3的入射面垂直于激光轴线方向旋转，在渥拉斯顿棱镜3后出射光有两个光点，优选的，将渥拉斯顿棱镜3的入射面垂直于激光轴线旋转45°，此时激光初始偏振方向与渥拉斯顿棱镜3的两个光轴方向均成45°夹角，渥拉斯顿棱镜3后出射光有两个光点，此两光点对应的光场振动方向为正交关系，故称正交光强；

第3步，将第一光电探测器1、第二光电探测器2分别对正前述两个光点；

第4步，将被测样品放入所述弱回馈外腔的样品座10上，垂直于激光轴线方向旋转样品座10，使被测样品的快（或慢）轴方向与激光初始偏振方向平行，此时第一光电探测器1和第二光电探测器2接收到的光强信号同位相；

第5步，转动承载有被测样品的样品座10，使被测样品的快慢轴方向与渥拉斯顿棱镜3的o光和e光两个光轴方向对应一致，且与激光初始偏振方向形成一夹角；

可以理解，所述快慢轴方向与所述o光及e光两个光轴的对应方式不限，可以为快轴对应o光轴，慢轴对应e光轴的对应方式，也可以为慢轴对应o光轴，快轴对应e光轴的对应方式。所述渥拉斯顿棱镜3与激光初始偏振方向形成的夹角即可，其角度大小不限。同时，所述渥拉斯顿棱镜3的入射面垂直于激光轴线方向旋转的角度不限，只要出射光形成两个光点即可。本实施例中，优选的，将被测样品转动45°，此时被测样品的快慢轴方向与激光初始偏振方向均成45°夹角，激光输出在被测样品快慢轴方向上的两个分量被第一光电探测器1和第二光电探测器2分别接收，两光强信号之间出现位相差Δφ，此位相差Δφ与被测样品的位相延迟δ之间存在如下关系：

（*）

式中θ_c可以看作是检测补偿量，并可以通过检测标准波片来获得。从公式（*）可以看出，两路正交光强信号之间的位相差是被测样品位相延迟的2倍，因此分辨率得到提高。

第6步，由模/数转换器13和计算机14采集光强信号并进行比较计算，得到两光强信号的位相差Δφ，进而计算得到被测样品的位相延迟δ：

（**）。

在上述步骤过程中，计算机14通过外腔压电陶瓷驱动模块16向外腔压电陶瓷12输出控制电压，从而带动外腔平面弱反射镜11沿着激光轴线方向往复运动，并通过内腔压电陶瓷驱动模块15控制内腔压电陶瓷8，稳定激光输出状态。优选的，所述反射镜4、增益管5、增透窗片6、内腔平面输出镜7、内腔压电陶瓷8、扩束准直透镜组、样品座、外腔平面弱反射镜、外腔压电陶瓷共轴设置，从而可提高检测结果的精确度。

如图2所示为完成上述第5步后，被测样品的快慢轴方向与渥拉斯顿棱镜的光轴方向（o轴和e轴），以及激光初始偏振方向E_i的位置关系示意图，第一光电探测器和第二光电探测器分别接收激光输出在被测样品快慢轴方向上的分量E_s和E_f。

如图3所示为激光弱回馈正交光强位相差效应的原理图，从图中可以看到两路光强信号之间存在位相差Δφ，此位相差由被测样品的位相延迟决定；

如图4所示为激光弱回馈正交光强位相差效应的实验图，从图中可以看到两路光强信号之间存在着明显的位相差，此位相差随波片位相延迟的不同而改变，且随外腔压电陶瓷运动方向的不同，两路光强信号之间的位相关系发生互换。

本发明所述激光弱回馈，属于激光回馈现象的一种。激光回馈（laser feedback）又称为激光自混合干涉（self-mixing interference）或背向散射调制（back-scattering modulation），是指激光器的输出光束被外部反射镜（或物体）反射（或散射）回激光腔内，与腔内光场作用，从而引起激光器输出光场发生改变的现象。

具体的，作为该检测装置的一个具体实施例，激光器采用半外腔氦氖激光器，其内腔凹面反射镜和内腔平面输出镜的反射率R₁和R₂分别是99.6%和99%，它们之间的距离，即激光内腔长为L=180mm；增益管内充有氦氖混合气体，充气比例为He³:Ne²⁰:Ne²²=9:0.5:0.5；增透窗片固定在增益管的一端；内腔压电陶瓷固定在上述内腔平面输出镜上，在输入电压作用下，它可以推动内腔平面输出镜沿激光轴线方向运动，使激光器稳定输出状态；外腔平面弱反射镜的反射率R₃为4%；外腔压电陶瓷固定在所述外腔平面弱反射镜上，在驱动电压作用下可以推动所述外腔平面弱反射镜沿着激光器轴线方向往复运动；被测波片材料为石英，直径11mm，波片放置在样品座上，样品座可以垂直于激光轴线方向旋转，从而带动波片旋转，样品座中心有通光孔，检测时激光从孔中穿过。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内作其它变化，当然这些依据本发明精神所作的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种位相延迟的检测方法，包括以下步骤：

提供一检测装置，所述检测装置包括激光器、激光弱回馈外腔以及数据采集与处理系统，所述激光器产生的激光初始偏振态为线偏振，所述激光弱回馈外腔包括一外腔平面弱反射镜，所述外腔平面弱反射镜设置于所述激光器的下方，所述数据采集及处理系统包括一渥拉斯顿棱镜设置于所述激光器的上方；

将被测样品设置于激光弱回馈外腔中，使被测样品的快轴和慢轴方向与所述渥拉斯顿棱镜的o光和e光两个光轴方向对应一致，且与激光初始偏振方向形成一夹角；

以激光器发出的激光照射所述被测样品，经外腔平面弱反射镜回馈后，激光器在所述被测样品的快慢轴方向上分别形成光强信号，并经渥拉斯顿棱镜输出，在两路光强信号之间形成位相差；

以数据采集与处理系统分别接收经渥拉斯顿棱镜输出的所述被测样品在快慢轴方向上的光强信号，并进行比较计算处理，得到位相延迟。

2.根据权利要求1所述的位相延迟的检测方法，其特征在于，所述激光器包括内腔凹面反射镜、增益管、增透窗片、内腔平面输出镜及内腔压电陶瓷共同构成，其中：

内腔凹面反射镜固定在所述增益管的上端；

增益管上端与内腔凹面反射镜固定，下端与增透窗片固定；

增透窗片固定在所述增益管的下端；

内腔平面输出镜位于所述增透窗片的下方，且与所述增透窗片间隔设置；

内腔压电陶瓷与所述内腔平面输出镜固定，且在内腔平面输出镜下端。

3.根据权利要求2所述的位相延迟的检测方法，其特征在于，所述激光弱回馈外腔包括内腔平面输出镜、扩束准直透镜组、样品座、外腔平面弱反射镜、外腔压电陶瓷共同构成，其中：

扩束准直透镜组，位于内腔压电陶瓷下方，且与所述内腔压电陶瓷间隔设置；

样品座，位于扩束准直透镜组下方，且与所述扩束准直透镜组间隔设置；

外腔平面弱反射镜位于样品座下方，且与所述扩束准直透镜组间隔设置；

外腔压电陶瓷与所述外腔平面弱反射镜固定，且在外腔平面弱反射镜下端。

4.根据权利要求3所述的位相延迟的检测方法，其特征在于，所述数据采集与处理系统包括渥拉斯顿棱镜、第一光电探测器、第二光电探测器、模/数转换器、内腔压电陶瓷驱动模块、外腔压电陶瓷驱动模块及计算机共同构成，其中：

渥拉斯顿棱镜将激光器的输出光沿被测样品快慢轴方向分成两个正交偏振的分量；

第一光电探测器、第二光电探测器，位于渥拉斯顿棱镜上方，分别探测正交方向上的光强信号并转换成电压信号；

模/数转换器，将光电探测器输出的电压信号转换成数字信号并输出给计算机；

内腔压电陶瓷驱动模块，接收计算机输出的控制信号，控制内腔压电陶瓷的伸缩，从而带动内腔平面输出镜在激光轴线方向上微量移动；

外腔压电陶瓷驱动模块，接收计算机输出的控制信号，控制外腔压电陶瓷的伸缩，从而带动外腔平面弱反射镜沿激光轴线往复运动；

计算机，其输入端与所述模/数转换器的输出端连接，接收数字信号进行比较计算处理；其输出端与所述内腔压电陶瓷驱动模块和外腔压电陶瓷驱动模块的输入端连接，控制内腔压电陶瓷及外腔压电陶瓷的运动。

5.根据权利要求4所述的位相延迟的检测方法，其特征在于，进一步包括如下步骤：

第1步，将渥拉斯顿棱镜入射面垂直于激光轴线旋转，使渥拉斯顿棱镜的o光和e光两个光轴方向之一与激光初始偏振方向平行，此时渥拉斯顿棱镜后出射光只有一个光点；

第2步，将渥拉斯顿棱镜入射面垂直于激光轴线旋转45°，使激光初始偏振方向与渥拉斯顿棱镜的两个光轴方向均成45°夹角，此时渥拉斯顿棱镜后出射光有两个光点，该两个光点对应的光场振动方向为正交关系，形成正交光强；

第3步，将第一光电探测器、第二光电探测器分别对正所述两个光点；

第4步，将被测样品设置于所述激光弱回馈外腔的样品座，并将样品座垂直于其入射面法线方向旋转，使被测样品的快（或慢）轴方向与激光初始偏振方向平行，此时第一光电探测器和第二光电探测器接收到的光强信号同位相；

第5步，将被测样品的激光入射面垂直于入射面法线方向方向转动45°，使被测样品的快慢轴方向与激光初始偏振方向均成45°夹角，且被测样品的快慢轴方向与渥拉斯顿棱镜的两个光轴方向一致，在被测样品快慢轴方向上激光输出的两个分量被第一光电探测器和第二光电探测器分别接收，所述两个分量的强信号之间出现位相差Δφ，该位相差Δφ与被测样品的位相延迟δ之间存在如下关系：

式中θ_c可以看作是检测补偿量，并可以通过检测标准波片来获得；

第6步，由模/数转换器和计算机采集光强信号并进行比较计算，得到两光强信号的位相差Δφ，进而计算得到被测样品的位相延迟δ：

。

6.根据权利要求5所述的位相延迟的检测方法，其特征在于，在上述步骤过程中，计算机通过外腔压电陶瓷驱动模块向外腔压电陶瓷输出控制电压，从而带动外腔平面弱反射镜沿着激光轴线方向往复运动，并通过内腔压电陶瓷驱动模块控制内腔压电陶瓷，稳定激光输出状态。

7.根据权利要求2所述的位相延迟的检测方法，其特征在于，所述内腔平面输出镜与外腔平面弱反射镜之间的距离为所述内腔平面输出镜与所述内腔凹面反射镜之间距离的整数倍。

8.根据权利要求2所述的位相延迟的检测方法，其特征在于，所述内腔凹面反射镜、增益管、增透窗片、内腔平面输出镜、内腔压电陶瓷、扩束准直透镜组、样品座、外腔平面弱反射镜、外腔压电陶瓷共轴设置。

9.一种位相延迟的检测装置，包括：

一激光器，所述激光器包括内腔凹面反射镜、增益管、增透窗片、内腔平面输出镜共同构成，其中：内腔凹面反射镜固定在所述增益管的上端，增益管上端与内腔凹面反射镜固定，下端与增透窗片固定，增透窗片固定在所述增益管的下端，内腔平面输出镜位于所述增透窗片的下方且与所述增透窗片间隔设置；

一激光弱回馈外腔，所述激光弱回馈外腔包括内腔平面输出镜、扩束准直透镜组、样品座、外腔平面弱反射镜由上至下依次间隔设置；

一数据采集与处理系统，所述数据采集与处理系统包括渥拉斯顿棱镜、第一光电探测器、第二光电探测器、模/数转换器及计算机共同构成，其中：

渥拉斯顿棱镜将激光器的输出光沿被测样品快慢轴方向分成两个正交偏振的分量；

第一光电探测器、第二光电探测器，位于渥拉斯顿棱镜上方，分别探测正交方向上的光强信号并转换成电压信号；

模/数转换器，将光电探测器输出的电压信号转换成数字信号并输出给计算机；

计算机，其输入端与所述模/数转换器的输出端连接，接收数字信号进行比较计算处理。

10.如权利要求9所述的位相延迟的检测装置，其特征在于，进一步包括：

一内腔压电陶瓷驱动模块，接收计算机输出的控制信号，控制内腔压电陶瓷的伸缩，从而带动内腔平面输出镜在激光轴线方向上进行微米级的移动；

一外腔压电陶瓷驱动模块，接收计算机输出的控制信号，控制外腔压电陶瓷的伸缩，从而带动外腔平面弱反射镜沿激光轴线往复运动。

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