锥光干涉图、光强透过率曲线对电光调制实验的影响

基于电光效应的基本原理,讨论了铌酸锂(LiNbO3)晶体横向电光调制实验中利用锥光干涉图暗十字线图样确定起偏器和检偏器偏振方向分别平行于晶体x、y光轴的方法,及光强透过率曲线偏移对测量铌酸锂晶体半波电压的影响.

光轴平行晶体表面时的锥光干涉图

针对光轴平行晶体表面时的锥光干涉图,提出了计算干涉场中振幅和相位分布的方法,据此绘制完整的干涉图,方便地显示出晶体参数改变时锥光干涉图的变化规律.用CCD摄像机拍摄了铌酸锂晶体的锥光干涉图,结果与理论完全一致.

单轴晶体锥光干涉的理论与实验研究

根据电磁场的边值关系,导出了不同于菲涅耳公式的晶体界面光振幅的关系,提出了晶体锥光干涉中两相干光的位相差和振幅的计算方法.计算结果用数字图像表示,能够直观地显示出晶体锥光干涉图的特征.对不同取向的铌酸锂晶片进行实验,实验干涉图与理论干涉图的特征完全一致.

CCD图像法测量晶体光轴方向

提出了用CCD摄像机采集晶体锥光干涉图来快速精确测量晶体的光轴方向的方法。转动晶片使光轴的出露点形成圆形轨迹,通过最小二乘法对多个测试点拟合得到圆半径和圆心坐标。利用光轴垂直表面的晶片的锥光干涉图来确定数字图像中的距离与光线入射角的关系,使定标误差减小约一个数量级。分析了系统测量误差,提出了为保证测量精度需要采取的措施。对多片不同光轴取向的铌酸锂晶体进行了测量,误差小于0.1°。

大尺寸光学级铌酸锂晶体生长及检测方法

本文着重介绍了大尺寸光学级铌酸锂晶体生长方法 ,实验中采用中频感应加热方式 ,利用下电子秤自动控制系统 ,自制热场。成功地解决了以往生长大尺寸铌酸锂晶体时易出现的晶体头部有汽泡 ,易开裂 ,生长过程中多晶等难题 ,生长出了80mm× 6 0mm的优质光学级铌酸锂晶体。并对晶体的消光比、锥光图、居里温度、透过率、抗激光损伤阈值等性能指标进行了测试 ,得出了相关的结果。

大光轴倾角的偏光干涉测量方法

针对偏光干涉法测量晶体光轴倾角存在精度低、范围小的缺点,提出了用相对光轴出露点的条纹数而不是距离来决定光轴倾角。将条纹数分为整数部分和小数部分,用非线性插值方法求解小数部分,用主截面内干涉条纹的相对位置决定整数部分。对6块铌酸锂晶体在不同单色光源、不同数值孔径下进行测量,结果相当一致。实验表明,光轴倾角的测量范围可有效拓宽,而测量误差可减小到0.1°。

晶体电光调制实验的光路调节

光路调节是电光调制实验中的难点和重点,提出了利用光路调节的基本方法——同轴等高调节,并对电光晶体进行微调,可将光路调到最佳状态,并可观察到清晰的锥光干涉图,克服实验中光路调节难点,为实验的顺利进行提供保障,可以有效地提高实验结果的精确性。

测量LiNbO_3晶体组分的一种简便方法

使用激光锥光干涉法测量LiNbO_3晶体的双折射率,精度可达±0.001,再利用Carruthers等人测得的LiNbO_3晶体的双折射率Δn和其固态组分的关系曲线,便可直接得到LiNbO_3晶体的组分.此方法简便、易行,精度比化学方法约高一个数量级.

不同籽晶对KDP晶体质量的影响

采用Z片籽晶和锥头籽晶分别进行传统降温法生长KDP晶体,并对其高分辨摇摆曲线、锥光干涉图以及消光比进行测试研究。实验发现,KDP晶体在不同籽晶下均能实现较好的生长稳定性,采用锥头籽晶生长的KDP晶体具有相对更好的晶体质量。

锥光干涉法表征偶氮苯侧链液晶聚合物的光致取向

采用偏光显微镜在平行光和锥光条件下对液晶聚合物膜内分子的取向排列状态进行了研究,不同取向状态的膜由线偏振光或圆偏振光照射偶氮苯侧链液晶聚合物得到。结果表明,液晶聚合物膜采用线偏振光照射时,偶氮苯介晶基元沿面排列,形成单相畴面内取向态。该取向态的锥光干涉图为位于视场中心的粗黑十字,旋转载物台小于10°,该干涉图即完全退出视场。采用圆偏振光照射时,介晶基元沿光入射方向取向,形成的锥光干涉图消光中心与取向光的倾斜方向呈线性关系逐渐偏移视场中心。同时,圆偏振光照射时介晶基元有面内取向和面外取向两种排列方式存在。圆偏振光垂直照射取向后的薄膜在Tg以上温度退火处理后,面内取向的分子重新发生面外取向,液晶聚合物膜呈现单轴、垂直光轴切面的锥光干涉图样。

人为双折射现象的验证

文章介绍了电光调制实验中人为双折射现象产生的机理,并给出了观察该现象的实验方法,从而对人为双折射现象进行了验证。

KDP晶体“二维平动法”生长及其品质分析

首先测量了KDP溶液的亚稳区,并据此开展"点籽晶"KDP晶体快速生长实验。在实验中采用两种晶体运动方法--"二维平动法"和"旋转法"来生长晶体,分别得到尺寸为55 mm×55 mm×48 mm和60 mm×60 mm×45mm的晶体。将两种运动方式生长的晶体通过透过光谱,锥光干涉图以及化学腐蚀方式进行质量对比。结果表明,两种方式生长的晶体透过光谱没有太大区别,都具有较高的透过率,但"二维平动法"生长的晶体具有较好光学均匀性,位错密度明显降低。说明"二维平动法"生长晶体的方式能够减少晶体内部缺陷,提高晶体质量。

光致取向调控偶氮苯侧链液晶聚合物的阻隔特性研究

研究了液晶分子的排列方式对聚合物膜阻隔特性的影响,采用473 nm线偏振光照无定形偶氮液晶聚合物,使其介晶基元发生从无序到有序的取向排列.用膜透射率变化和锥光干涉图表征了分子的取向,其锥光干涉图为粗黑十字,说明在线偏振光下作用下液晶分子取向形成了单相畴沿面内排列的有序态.用金属表面氧化法进一步研究了取向态聚合物膜的阻隔性能.实验结果表明,取向后膜对水和氧气的阻隔性约为多相畴热致液晶相的1.25倍,是无定型态膜的2.5倍.光致取向使光照区域内所有介晶基元沿偏振光电矢量垂直方向排列,形成为整体的单相畴有序区,相当于消除了热致液晶相中多相畴液晶微相区之间的可渗透的无序区,因此光致取向能显著提高液晶聚合物膜的阻隔性能.