新型低损耗石英旋光滤波器

为了提高出射光的透过率,并且在保持主透射峰不变的情况下,增加对次极大强度的减小作用,介绍了一种利用石英晶体旋光作用的新型滤波器,并从原理上作了分析。此新型滤波器与原有多级滤波器相比,主要的改进在于减少了所用偏光镜的数目,以原有3级石英晶体旋光滤波器为例,将此新型滤波器与原有结构进行了比较,从理论上分析了在考虑各器件损耗的情况下的滤波特性。并利用分光光度计对新型石英晶体旋光光学滤波器的滤波特性进行了实验研究。结果表明,此滤波器具有减少出射光损耗的显著效果,同时具有减小次极大的效果。这一结果对观测光谱是有帮助的。

改善石英晶体旋光滤波器次极大的优化设计

为了改善滤波光谱的次极大,提高透过滤波片观察像的衬度,设计了减小次极大光强的石英晶体旋光滤波结构,并从理论上分析了滤波特性。以3级石英晶体旋光滤波器为例,由分析可知,在第3级之后增加1级与第1级或第2级相同的结构,均有效地减小了次极大的光强;比较发现,增加1级第2级的结构效果较好。结果表明,此设计对改善石英晶旋光滤波器次极大应用于观测光谱中提供了理论依据。

改善石英晶体双折射滤波器次极大的优化设计

针对双折射滤波器中器件损耗的情况,同时为了改善滤波光谱的次极大,设计了一种新型滤波器,并从原理上作了分析,此新型滤波器与原有多级滤波器相比,主要的改进在于减少了所用偏光镜的数目,从而提高了出射光的透过率.以Schoolman型石英晶体双折射滤波器为例,将此新型滤波器与原有结构进行了比较,从理论上分析了在考虑各器件损耗的情况下的滤波特性,结果表明,此滤波器具有减少出射光损耗的显著效果.

应力对薄膜偏振分束镜性能的影响及改进工艺

为了研究应力对薄膜偏振分束镜性能的影响和减少应力的方法,通过在镀制分光膜之前预镀Al_2O_3过渡层,镀制过程中提高真空度、升高基底温度、减慢薄膜沉积速率,以及封装过程中采用光学光敏胶紫外光照射快速凝固法来减少薄膜应力。利用CCD采集了工艺改进前后薄膜偏振分束镜反射光和透射光的光斑图像,利用消光比测试系统测量了工艺改进前后薄膜偏振分束镜反射光和透射光的消光比。结果表明,改进工艺后反射光和透射光的光斑能量更加集中,散斑现象变小;反射光和透射光的消光比特性明显提高。由此可见,通过改进镀制工艺和封装工艺可以使薄膜偏振分束镜的指标达到使用要求。

紫外三元复合消色差相位延迟器优化设计的分析

为了设计在紫外波段消色差性能优良的三元复合λ/4波片,根据复合波片理论,利用同一波长(300nm)的2个λ0/4波片和1个λ0/2波片组合成复合波片,研究了复合波片的相位延迟量随波长的变化,得出复合波片在250-350nm的光谱范围内是消色差的;在此基础上对三元复合消色差λ/4波片进行了优化设计,即通过改变中间波片的相位延迟量和精确调整复合角,使消色差范围拓宽到200-400nm,相位延迟计算偏差在5%左右.通过改变中间波片的材料,即氟化镁晶体代替石英晶体,用上述同样方法设计出UVC波段消色差λ/4波片,其相位延迟计算偏差在2%以内.这种优化设计对拓宽紫外波段消色差范围,提高延迟量精度具有实用价值.

基于受抑全反射和全反射原理的薄膜平行分束偏光镜

为了获得宽光谱、高消光比、大视场角、具有较大剪切差的平行分束偏光镜,根据受抑全反射和全反射原理,设计了550-700 nm光谱范围内的薄膜平行分束偏光镜.利用TFCalc薄膜软件进行了数值模拟和优化,从理论上分析了这种薄膜平行分束偏光镜的视场角和消光比.分析结果表明:在设计光谱范围内,封装光学玻璃棱镜中的入射角范围为62°-74°,空气中的视场角为±10°,p偏振分量的消光比优于1.5×10-3,s偏振分量的消光比优于1.0×10-3.

Evans双折射滤波器特性分析

为了从理论上对Evans滤波器的性质进行研究,利用Mueller矩阵和Stokes参量进行理论分析,得到了Evans双折射滤波器的透射比,自由光谱范围和通带半高宽的公式。分析结果表明自由光谱范围和通带半高宽随干涉级次的变大单调下降;自由光谱范围和通带半高宽随波长变长单调上升,并近似是线性关系。

负双轴晶体光轴角和光线轴角推导的新方法

为了有助于人们更好的理解和区分双轴晶体的光轴角和光线轴角,以及对光在晶体中传播的理解,本文以负双轴晶体为例,根据光轴和光线轴的定义,从菲涅耳波面法线方程和光线方程出发,推导出了光轴角和光线轴角的表达式。作为对此新方法的验证,通过几何作图法得到了一致的结果,由此证明这一新方法是正确的。

基于等效膜层理论的1/4规整膜系薄膜偏光分束镜

为了设计制作1/4规整膜系的高性能薄膜偏光分束镜,根据三层对称膜系结构的等效膜层理论和截止带理论,设计了两种对称膜系结构的偏光分束镜。利用TFCalc薄膜软件对两种膜系结构偏光分束镜的分光光谱特性进行了模拟。利用电子枪蒸镀法分别制备了两种膜系结构的偏光分束镜（580~780 nm）,并利用分光光度计和搭建的消光比测试系统,对两种膜系结构偏光分束镜的透射率和消光比进行了测试。结果表明,两种膜系结构的偏光分束镜在设计分光光谱范围内透射率可以达到90%以上,消光比优于3×10-3,与理论设计吻合得很好。

对内腔拉曼黄光激光器谱线提取的石英晶体双折射滤波器

针对内腔拉曼黄光激光器谱线中存在拉曼激光的实际情况,在考虑石英晶体的双折射率色散特性的情况下,将石英晶体和偏光棱镜组合设计成一种用于内腔拉曼黄光激光器590 nm谱线提取的石英晶体双折射滤波器。利用Müller矩阵和斯托克斯参量对双折射滤波器的滤波设计原理进行了分析。以内腔拉曼黄光激光器作为光源,利用AQ-6315A型光谱仪对双折射滤波器的滤波效果进行了测试。实验结果表明,滤波后出射光中已显示不出波长1180 nm激光的存在,从而保证了倍频激光590 nm的纯度。这种双折射滤波器结构简单,操作方便且不改变光的传播方向。