格兰-泰勒棱镜和格兰-付科棱镜透射比的比较研究

为了验证空气隙的厚度是否对偏光棱镜的透射比产生影响,对格兰-泰勒棱镜和格兰-付科棱镜的透射比进行了详细的理论分析,并利用UV-3101分光光度计分别对两只格兰-泰勒棱镜和两只格兰-付科棱镜的透射比进行了实验测试,发现格兰-泰勒棱镜的透射比(85%左右)明显高于格兰-付科棱镜(50%左右)。理论分析表明,对于严格的准直光束,两种棱镜的透射比均随波长的变化而振荡,且这种振荡对格兰-付科棱镜强于格兰-泰勒棱镜;但在分光光度计上的测试并未出现振荡,这说明对于非严格准直的光束,空气隙的厚度并不影响棱镜的透射比。

格兰型棱镜视场角的光谱特性研究

研究了几种格兰型偏光棱镜的视场角随波长的变化规律 ,在一般情况下 。

格兰·泰勒棱镜透射光强曲线优化处理的研究

分析了线偏振光通过绕光线轴旋转的格兰·泰勒棱镜后 ,光强出现周期性扰动。分析了扰动产生的原因 ,对影响格兰·泰勒棱镜透射光强曲线光滑程度的各个参数进行了详细讨论 ,进而找到消除其不利影响的有效方法。

格兰-泰勒棱镜消光比分析

利用折射定律和菲涅耳公式,采用光线追迹的方法,推导了格兰-泰勒棱镜的透过率与发散光束入射的方位角、入射角及棱镜结构角之间的计算公式,并指出与棱镜消光比的关系。通过Matlab仿真,分析了全方位角范围内,棱镜的消光比特性以及消光比随入射角和结构角的变化关系。仿真结果发现,在垂直棱镜光轴的方位上,消光比不受入射角大小的影响,且消光比随棱镜结构角的增大而变差。理论计算结果与实际系统出现的问题相符,验证了理论公式的正确性,解释了工程项目出现的问题,对格兰-泰勒棱镜的设计与应用具有一定的指导意义。

400-1100nm波段用于格兰泰勒棱镜减反射膜的研制

为提高格兰泰勒棱镜的透射率和使用带宽,研究了400-1100 nm超宽带减反射膜的设计、制备.利用数值优化技术设计了多层膜;采用沉积Al2O3为过渡层的方法,提高了薄膜和晶体的附着力.用电子束沉积和离子束辅助沉积的方法制备了多层减反射膜.采用石英晶体振荡法监控膜厚和沉积速率.测量结果表明平均剩余反射率均小于1.7%.测试薄膜与冰洲石晶体的附着力性能良好.

旋转振动对格兰·泰勒棱镜透射光强扰动影响的研究

格兰·泰勒棱镜的透射光强随旋转角出现周期性扰动 .转动过程中棱镜振动引起入射角的微小振动 ,从而导致透射光强的扰动 .这种随机微扰的出现对出射光的质量影响很大 .分析了转动所致棱镜的振动对透射光强扰动大小的影响 .讨论了减小扰动的方法 .

格兰·泰勒棱镜两类视场角的比较研究

以格兰·泰勒棱镜为例 ,推导了沿主截面和垂直主截面两正交方向的最大视场角 ,并在常用结构角下比较了两类视场角的大小及它们随波长的变化关系 。

空气隙型格兰泰勒棱镜斜面减反射膜的设计

为了提高空气隙型格兰泰勒棱镜的透射率,改善其使用性能,针对空气隙型格兰泰勒棱镜出射偏振光的特点,利用合适的光学薄膜材料,借助于薄膜设计软件,设计了棱镜斜面增透膜,633nm处单面的剩余反射率由3.365662%降低到0.000009%,并且在579-686nm范围内剩余反射率均小于0.009%.采用Al2O3做过渡层,既增加了薄膜和晶体的附着性能又使目标波长处的光谱更加平坦.讨论了入射角度和薄膜的光学厚度对剩余反射率的影响;薄膜的厚度误差控制在±8%以内,剩余反射率小于0.05%

格兰—傅科棱镜空气隙对棱镜透射比的影响

对于给定的格兰—傅科棱镜,详细分析了其单块直角棱镜以及整个棱镜在不同波长光源入射情况下的透射比,并用一全新的实验方法对其进行了严格的实验验证以及误差分析.结果表明:在不涉及到空气隙引起的多光束干涉带来的影响情况下,即测量单块棱镜透射比时,误差很小,最大不超过0.9%,而在测量整只棱镜时,由于空气隙的厚度带来的多光束干涉问题,测量值与理论值会出现较大偏差,而这一偏差甚至超过10%.

格兰泰勒棱镜高性能宽带减反射膜的优化设计及性能测试

格兰泰勒棱镜在光学领域有着重要的应用,透过比的高低和有效带宽的大小,直接影响着棱镜的品质.为了提高棱镜的透射率,拓宽有效使用带宽,借助于计算机辅助设计方法,设计了高性能多层减反射膜系:选用合适的光学薄膜材料,利用电子束蒸镀,借助于离子源辅助蒸镀,制作了高性能的宽带减反射膜.测试结果表明:平均剩余反射率小于0.5%,有效使用带宽在可见光区大于100 nm,达到了设计要求,提升了棱镜的品质.

格兰-汤普森棱镜胶合层的膜效应分析

将格兰-汤普森棱镜两半块之间的光学胶合层作为一层薄膜，利用薄膜光学理论，分析了胶合层对棱镜透射比的影响。通过研究胶合层的厚度以及光学胶折射率对入射光在胶合界面上反射率的影响，得出了s偏振光经过格兰-汤普森棱镜后的透射比。结果表明：胶合层的厚度以及光学胶折射率对棱镜的透射比均有影响，且厚度对棱镜透射比的影响呈现周期性变化；而光学胶折射率则对透射比的振荡幅度产生影响。以长度孔径比为3的格兰-汤普森棱镜为例，光学胶折射率为1．510时，棱镜的透射比在92．5％～90．8％之间振荡；光学胶的折射率在接近e光主折射率1．475～1．495之间取值时，棱镜透射比的振荡幅度较小。这一结果有利于对格兰-汤普森棱镜性能的优化。

过渡层在格兰—泰勒棱镜减反射膜中的应用

为提高泰勒棱镜的透射率,减小波长的控制误差,研究了过渡层在格兰一泰勒棱镜减反射膜中的作用.研究证明:采用合适的薄膜材料做过渡层,不仅提高了棱镜的透射率,而且拓宽了减反射膜的带宽,提高了产品的合格率.

分束格兰·汤普逊棱镜o光出射端面对棱镜性能影响的分析

为了更好地设计和应用分束格兰.汤普逊棱镜,根据该棱镜的设计结构分析研究了其o光出射端面对棱镜的分束角Ψ、o光及同端面出射的少量e′光的夹角φ和棱镜的光强分束比的影响。结果表明:分束结构角S′越大,分束角越大;S′等于起偏结构角S时,e′光和o光分不开,将影响o光的消光比,但此种情况下Ψ不受入射光波长的影响,具有消色差性;S′对棱镜光强分束比的影响不大,Ie/Io在1±0.03之间变化。

格兰-付科棱镜光强透射比曲线波动成因的研究

随空间入射角的连续变化,格兰-付科棱镜的光强透射比曲线会产生较大的波动。为了抑制这种波动,利用偏振光实验系统对格兰-付科棱镜的光强透射比进行了实验,并在假设棱镜空气隙间存在多光束干涉的条件下,对棱镜的光强透射比实验的过程进行了数值模拟。模拟结果和实验结果吻合的非常好。首次相对定量地给出了格兰-付科棱镜的光强透射比曲线随入射角变化而波动的根本原因。并提出了两种抑制格兰-付科棱镜光强透射比曲线波动的方法。结果表明,产生波动的原因是由于棱镜在充当检偏器的过程中,随着步进电机的转动,光束在空气隙上的入射角不断变化,引起空气隙间干涉光束光程差的变化,进而影响多光束干涉加强或减弱而产生的。曲线上的波动较大的原因来自于格兰-付科棱镜的透射光束在切割面上是入射面的s分量,其光强反射比较大的缘故。这一结果对研究具有光强透射比曲线波动抑制功能的格兰-付科棱镜是有帮助的。

尼科耳棱镜的代换

普通物理光学偏振光一章中,双折射棱镜以尼科耳棱镜为例,给教学带来不少困难,更不符合现代科技发展的要求,应以格兰型棱镜取代尼科耳棱镜讲授,文章对此进行了较详细的分析。

基于波片棱镜组合能量调节的切趾光纤光栅

为提高飞秒激光制备高反射率FBG(Fiber Bragg Grating)的边模抑制比,提出了一种基于组合二分之一波片和格兰棱镜调节激光能量的加工方法,制备出了高反射率和高边模抑制比的切趾光纤光栅。通过上位机输入切趾函数模型,实时精确调节步进电机速度,机械旋转二分之一波片位置,实现激光能量沿光纤方向呈切趾函数分布,从而在光纤纤芯中折射率调制区域呈切趾函数分布,获得参数可调的切趾光纤光栅。实验表明,该方法制备的切趾光栅在1550 nm处反射率可达70%,边模抑制比超过20 dB,半高峰宽度0.35 nm。对其温度和应力传感特性研究显示,其温度灵敏度为1.529×10^-2nm/K,应力灵敏度为1.61 nm/N。该种方法制备的高反射率切趾光纤光栅有望应用于大功率、窄线宽的光纤激光器以及高速精确传感解调系统中。

分束李普奇与分束汤普逊棱镜性能的比较分析

为了更好地设计和选择使用分束李普奇棱镜和分束格兰-汤普逊棱镜,从理论上分析了分束李普奇棱镜与分束格兰-汤普逊棱镜的分束角、分离角和光强分束比。结果表明,分束李普奇棱镜和分束格兰-汤普逊棱镜的分束角和光强分束比与棱镜的结构角和副结构角有关;对于相同的结构角和副结构角,两种棱镜的分束角相同,但它们的光强分束比不同。出射的o光与e′光的分离角与副结构角有关;对于o光垂直出射的需要,选用分束李普奇棱镜设计为好;对于大分束角的需要,选用分束格兰-汤普逊棱镜设计为好。选用最佳设计方案可以分别实现两种棱镜光强的对称分束,实验结果与理论计算相符。

空气隙间隔格兰型棱镜偏光器透射光强扰动的温度效应

线偏振光正入射的情况下 ,空气隙间隔格兰型棱镜的透射光强随旋转角出现周期性增强的扰动 .扰动的出现影响了透射偏振光的质量 .研究表明 ,透射光强对入射角有着敏感的依赖关系 .实验中空气隙间隔格兰型棱镜的振动引起入射角在棱镜的结构角附近作微小变化 ,从而导致了透射光强的扰动 .讨论了温度的变化对扰动大小的影响 .给出了减小扰动的有效方法 .

偏振干涉成像光谱仪中格兰-泰勒棱镜全视场角透过率的分析与计算

论述了自行设计研制的偏振干涉成像光谱仪的工作原理,分析了其核心部件格兰-泰勒棱镜的分光机理;运用光线追迹方法,推导出了格兰-泰勒棱镜全视场角透过率计算公式;通过计算机模拟分析了入射面、入射角和空气隙厚度对该棱镜透过率的影响,并利用方解石Sellmeier色散方程,给出了该棱镜在仪器系统要求的光谱范围内透过率与波长的关系曲线;实验测试结果与理论计算公式相符,验证了理论公式的正确性.

新型偏振干涉成像光谱仪中格兰-泰勒棱镜像质分析与评价

阐述了自行研制的新型偏振干涉成像光谱仪中重要偏光器件格兰-泰勒棱镜的分光机理,应用光线追迹法分析计算了光在格兰-泰勒棱镜中的传播规律与光线轨迹;推导出了任意角度入射时光线在棱镜中的传播方向及出射点坐标;给出了格兰-泰勒棱镜的像点位移和色差理论计算公式.该研究对晶体器件像质的分析计算及评价具有普遍的指导意义,为新型偏振干涉成像光谱技术的研究以及偏振干涉成像光谱仪的研制提供了重要的理论依据.