偏光棱鏡透射比研究.pdf

1、激光偏光技術(shù)的不斷發(fā)展，使得偏光器件日益廣泛應(yīng)用在光信息處理、偏光導(dǎo)航、光纖通信、光電檢測(cè)以及光傳感等技術(shù)領(lǐng)域。偏光器件的作用是將非線偏振光變?yōu)榫€偏振光，為光信息的進(jìn)一步調(diào)制做準(zhǔn)備。隨著現(xiàn)代光學(xué)的不斷發(fā)展，偏光器件特別是性能優(yōu)良的偏光棱鏡的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。透射比是標(biāo)志偏光棱鏡性能的重要參數(shù)之一，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外的一些光學(xué)工作者對(duì)偏光棱鏡的優(yōu)化設(shè)計(jì)及視場(chǎng)角、消光比參數(shù)已經(jīng)有過(guò)深入的分析研究，而對(duì)偏光棱鏡和偏光分束棱鏡的透射比的研究相對(duì)較少，只

2、是對(duì)有代表性的格蘭·泰勒棱鏡的透射比進(jìn)行了簡(jiǎn)單的理論分析和測(cè)量。 在前面研究的基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步從理論上具體給出了在特定條件下溫度、波長(zhǎng)及光束入射角三參量與常用偏光棱鏡透射比的關(guān)系，并設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)給予了驗(yàn)證。概括起來(lái)主要有以下幾方面的內(nèi)容： 在緒論中綜述了產(chǎn)生線偏振光的方法，晶體偏光器件的應(yīng)用范圍、制作材料，偏光棱鏡主要設(shè)計(jì)形式，國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀的簡(jiǎn)介，課題的來(lái)源和課題研究的意義。第二章首先介紹了部分理論基礎(chǔ)知識(shí)和晶

3、體偏光棱鏡的設(shè)計(jì)原理，然后簡(jiǎn)要介紹了尼科耳棱鏡，相對(duì)詳細(xì)地介紹了膠合型格蘭棱鏡和空氣隙格蘭棱鏡，最后又概述了幾種偏光分束鏡和相位延遲器件。 第三章首先根據(jù)非涅耳公式，并注意到偏光棱鏡各參量的幾何關(guān)系得到了考慮棱鏡兩切割斜面間的多光束干涉和不考慮多光束干涉兩種情況下偏光棱鏡的光強(qiáng)透射比公式，然后在此基礎(chǔ)上文章又分別給出了特定條件下某些偏光棱鏡和偏光分束棱鏡的透射比與波長(zhǎng)、溫度及入射角間的理論關(guān)系式。 第四章在第三章給出的某

4、些偏光棱鏡和偏光分束棱鏡的透射比與波長(zhǎng)、溫度及入射角間的理論關(guān)系式的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了驗(yàn)證棱鏡透射比的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果繪出了實(shí)驗(yàn)曲線。將相關(guān)參數(shù)值代入前面的得到的理論關(guān)系式得到相應(yīng)于實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的光強(qiáng)透射比公式，然后根據(jù)理論公式繪出理論曲線。將實(shí)驗(yàn)曲線與理論曲線進(jìn)行對(duì)比，并考慮到多種誤差因素，實(shí)驗(yàn)結(jié)果較好地驗(yàn)證了我們的理論公式。 為了方便更為全面地分析偏光棱鏡的透射比，第五章給出了除波長(zhǎng)、溫度及入射角外影響偏光棱鏡透射比的其他因

5、素。除這三個(gè)因素外偏光棱鏡的透射比還受棱鏡加工工藝、棱鏡制作材料的吸收和散射、膠合層介質(zhì)的吸收、晶體內(nèi)部應(yīng)力雙折射等其他因素的影響。 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)為：(1)對(duì)方解石的非常光折射率在可見(jiàn)光波段內(nèi)隨波長(zhǎng)變化的情況進(jìn)行了分析討論，進(jìn)而給出了線偏振光正入射時(shí)偏光棱鏡的透射比隨波長(zhǎng)變化的公式。用分光光度計(jì)對(duì)空氣隙格蘭·泰勒棱鏡進(jìn)行了測(cè)量，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的可見(jiàn)光區(qū)的透射譜與根據(jù)我們的公式得出的理論曲線的變化趨勢(shì)是一致的。 (2)給出了當(dāng)