材料特性對(duì)偏光棱鏡消光性能的影響.pdf

1、近年來(lái)隨著激光偏光技術(shù)的發(fā)展，偏光器件已經(jīng)成為偏光技術(shù)發(fā)展的重要器件，也是目前國(guó)內(nèi)外激光偏光技術(shù)中普遍采用的重要器件，其在光纖通訊、激光調(diào)制、光信息處理、生物組織研究以及其他眾多領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。偏光器件通常由天然晶體或人工晶體加工而成，尤其是高精度偏光器件，其中自然界中生長(zhǎng)的晶體占有有很大比重，人工晶體技術(shù)還無(wú)法滿足器件數(shù)量和質(zhì)量的性能要求，這一直是人們非常關(guān)心的問題。自然界中能達(dá)到光學(xué)高品質(zhì)的晶體非常少，價(jià)格比較昂貴，一般都含有不

2、同程度的雜質(zhì)及熒光現(xiàn)象，這是我們科研和生產(chǎn)亟待解決的難題，這使得人們不得不將目光轉(zhuǎn)向存在缺陷的天然晶體利用上。本文通過對(duì)棱鏡消光比這一重要偏光器件性能參量的研究分析為切入點(diǎn)，提出了甄別判斷材料可利用的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。論文通過分析干涉因素對(duì)偏光棱鏡極大光強(qiáng)的影響及精確測(cè)定消光比系統(tǒng)的改進(jìn)，從理論上分析并在實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了散射晶體對(duì)消光比的影響情況，給人們使用散射晶體時(shí)提供一些建議。
　　本文在前人的基礎(chǔ)上，就精確測(cè)定消光比方面做了提高，就晶體

3、的散射從理論推導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩個(gè)方面給予分析，概況起來(lái)主要有以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：
　　第一章簡(jiǎn)要介紹了精確測(cè)定消光比的意義及具有散射特性的晶體對(duì)消光比的影響。
　　第二章給出了冰洲石晶體材料的性能的概念，棱鏡的設(shè)計(jì)原理，在此基礎(chǔ)上給出了智能化消光比的測(cè)量方法，這章內(nèi)容是隨后研究的基礎(chǔ)部分，相關(guān)內(nèi)容大多是公開的資料和手段。
　　第三章和第四章是本文的核心部分，也是本論文的創(chuàng)新之處，獨(dú)立完成。
　　第三章解決了空氣隙型

4、偏光棱鏡消光比測(cè)量精度問題。高消光比測(cè)量系統(tǒng)中待測(cè)偏光棱鏡是作為檢偏器使用的，由它輸出的光強(qiáng)并不是完全按照馬呂斯規(guī)律變化，在曲線上出現(xiàn)了附加波動(dòng)情況，它干擾了最大光強(qiáng)透射系數(shù)的精確取值，進(jìn)而影響到消光比的測(cè)量精度。通過對(duì)棱鏡入射端、出射端、膠合層反射及透射情況的分析，采用不同角度入射時(shí)Glan-Taylor棱鏡透射譜線的變化規(guī)律，來(lái)解釋其干擾發(fā)生的程度，并采用二次曲線擬合方法對(duì)透射光強(qiáng)最大點(diǎn)進(jìn)行判斷，結(jié)合二次光強(qiáng)測(cè)量，消除了波動(dòng)干擾影響

5、，提高了測(cè)量棱鏡消光比的精度，同時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)分析對(duì)偏光棱鏡的正確使用提供了參考建議。
　　第四章對(duì)四種類型的具有散射特性的材料（紅線癤瘤晶體、紅線散射晶體、綠線癤瘤晶體及綠線散射晶體）制作的空氣隙型Glan-Taylor棱鏡，理論上分析了其Mueller矩陣的測(cè)量方法，并在實(shí)驗(yàn)上給出了測(cè)量結(jié)果，利用公式?=（1-p）/（1+p）計(jì)算出其消光比。然后利用第三章中介紹的方法--優(yōu)化的智能化消光比測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)上述四種棱鏡及正常晶體制作的棱

6、鏡的消光比進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)定，對(duì)比兩種方法測(cè)得的消光比及和正常晶體對(duì)比，消光比的數(shù)量級(jí)都為10-5,說明測(cè)量結(jié)果的可靠性。針對(duì)這四種具有散射特性的材料制作的棱鏡，分析了影響待測(cè)器件散射光強(qiáng)的因素，結(jié)合大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，我們認(rèn)為散射對(duì)消光比影響是有限的，由其制作的棱鏡消光比的數(shù)量級(jí)仍為10-5。
　　本文的主要工作及貢獻(xiàn)在于：
　　1、在前人的基礎(chǔ)上對(duì)智能化消光比測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)。
　　2、用Mueller矩陣的方法對(duì)具有散射