Glan-Thompson棱镜高性能宽带减反射膜的研制及性能测试

Glan-Thompson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.为了提高棱镜的透过比,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,在近红外大于200nm,达到了设计要求,提升了棱镜的品质.

格兰-汤普森棱镜胶合剂的膜效应分析

将Glan-Thompson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,考虑反射光的多光束干涉对棱镜透射比的影响并对其进行了分析.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s偏振光经过Glan-Thompson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.对长度孔径比为3的Glan-Thompson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.这一结果对优化Glan-Thompson棱镜的性能是非常重要的.

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。

光轴在入射面内的负单轴晶体e光全反射角公式

利用惠更斯作图法推导了光轴在入射面内的负单轴晶体e光全反射角公式i=arcsin1n(n2o-n2e)cos2α+n2e,并运用该公式设计和改进格兰-汤姆孙偏振棱镜.研究表明,当光轴垂直于分界面且θ=26°时,所设计的改进型格兰-汤姆孙偏振棱镜用料最省.

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。

胶合剂折射率对格兰-汤普逊棱镜性能影响的分析

为了分析胶合剂折射率对Glan—Thompson棱镜性能的影响，采用理论分析的方法，得出棱镜视场角以及光正入射和斜入射时棱镜的透射比与胶合剂折射率的关系式。在此基础上，针对几种确定长度孔径比的Glan—Thompson棱镜，利用计算机拟合，取得棱镜视场角及透射比随胶合剂折射率变化的关系曲线，并进行了实验验证。结果表明，对于不同长度孔径比的棱镜，最大视场角不同，且对应不同的胶合剂折射率值；胶合剂折射率等于e光的主折射率时，棱镜有最大透射比；由于棱镜的长度孔径比、最大视场角、透射比以及胶合剂折射率之间有相互制约的关系，采用长度孔径比为2．5的棱镜设计和折射率为1．45—1．46的胶合剂是一种较佳的方案。这一结果对优化Glan—Thompson棱镜的视场角和透射比是有帮助的。

光学介质膜在短型格兰·汤普逊棱镜中的应用

提出了一种冰洲石晶体──光学介质膜结构的短型格兰·汤普逊棱镜设计，研究了全反射光在薄膜上的透射深度，以及透射深度与棱镜结构角和光波长的关系。

基于分光透射比模型提高镉等离子体特征光谱识别能力的研究

为了降低或消除激光诱导击穿光谱(LIBS)检测过程中激光能量、背景辐射、噪声信号对特征光谱信息的影响,以镉靶材为对象,构建偏振分辨激光诱导击穿光谱(PRLIBS)系统,探索提高重金属污染物LIBS分析能力的方法。结合光波在多层媒介传播过程中的菲涅耳方程,分析入射光波长对光强透射比的作用机理,构建正入射方向上的等离子体辐射强度分光透射比模型。利用该模型获得了相同条件下的LIBS、PRLIBS光谱数据,比较了镉元素特征谱线强度的相对标准偏差(RSD),并分析了不同延迟时间下特征谱线强度的变化趋势。结果表明:在低能量密度情况下,PRLIBS具有明显的测量优势,可以采集到更多的特征峰信号,并且PRLIBS光谱特征谱线强度的RSD值小于相同检测参数下LIBS光谱特征谱线强度的RSD值,说明分光透射比模型能够有效提高等离子体光谱的稳定性;LIBS与PRLIBS的谱线强度随延迟时间的变化趋势一致,说明PRLIBS并不影响原有LIBS的延迟时间;随着脉冲能量增大,分光透射比模型可以有效降低基线漂移和背景辐射,增强光谱的分辨能力;分光透射比模型不仅保留了连续谱中的有效信息,还提高了谱线识别的稳定性,对于提高低激光能量诱导条件下LIBS特征谱线识别能力具有重要的参考意义。