厚单元零级波片设计原理及性能分析

针对波片常规设计中存在的零级波片厚度过小而不易制作、多级片的相位延迟量受温度影响较大的现状,给出了一种设计厚单元零级波片的思路与方法。根据单轴双折射晶体的光学性质,给出了厚单元零级波片设计的原理公式,据此使用任意单轴双折射晶体设计出可选择厚度的零级波片。分析了波片的厚度精度和温度变化对厚单元零级波片相位延迟量的影响,并与常规设计波片进行了比较。分析结果表明:1μm的厚度偏差对厚单元零级波片相位延迟量的影响小于0.3°,仅为相同厚度偏差下常规设计零级波片和多级波片的近6%;温度的变化对厚单元零级波片相位延迟量的影响与其对常规设计零级波片的影响相近,而温度的变化对厚单元零级波片相位延迟量的影响仅为相同厚度常规设计多级片的近1/30。针对三个波长波片设计制作了实验样品并进行了实验测试,验证了厚单元零级波片设计和制作的可行性。所设计的厚单元零级波片具有综合相位延迟性能和厚度可以灵活设计的特点,且便于制作,较常规设计波片具有明显的优势。

组合波片的椭圆率角测量方法

为精确测试组合波片的椭圆率角,提出了一种基于Mueller矩阵的椭圆率角测量方法.建立了组合波片的偏振模型,通过测量其Mueller矩阵,利用非线性拟合同时获得相位延迟、快轴方位和椭圆率角3个参数,并利用Mueller矩阵椭偏测量系统分别计算测量了λ/4和λ/2组合零级波片,结果表明基于此方法的拟合误差在0.004以内,椭圆率角和快轴方位角的测量误差为0.11°,相位延迟的测量误差为0.22°.通过本方法还发现组合零级波片的椭圆率角和快轴方位随波长震荡,λ/4和λ/2组合零级波片的震荡幅度分别为1°和0.4°.本方法适用于任意组合波片的椭圆率角测量,应用范围广.