垫块在直角棱镜加工中的使用

本文通过对我厂生产的双目望远镜中的转像系统——直角棱镜现有抛光工艺的分析,提出新的加工方法“垫块法”。并对直角棱镜完工后产生的“灰雾状”疵病进行了探讨。     

角锥型全固态非平面环形激光器473 nm单频运转

提出并实现了由热键合直角棱镜与角锥棱镜构成的新型946 nm及473 nm单频非平面环形激光器.直角棱镜由无掺杂的YAG晶体和2 mm厚的Nd∶YAG晶体热键合形成,可提供激光增益、光路闭合及对946 nm激光起偏等多种复合功能.角锥棱镜由熔融石英材料构成,在环形永磁铁作用下,提供法拉第旋转作用.实验上实现了该结构的946 nm腔内倍频,并获得了473 nm单频单向激光输出.     

角锥型全固态非平面环形激光器473 nm单频运转

提出并实现了由热键合直角棱镜与角锥棱镜构成的新型946 nm及473 nm单频非平面环形激光器.直角棱镜由无掺杂的YAG晶体和2 mm厚的Nd∶YAG晶体热键合形成,可提供激光增益、光路闭合及对946 nm激光起偏等多种复合功能.角锥棱镜由熔融石英材料构成,在环形永磁铁作用下,提供法拉第旋转作用.实验上实现了该结构的946 nm腔内倍频,并获得了473 nm单频单向激光输出.     

从入射面检测锥体棱镜直角误差的方法

介绍了一种应用激光平面干涉仪从入射面检测锥体棱镜直角误差的方法。棱镜被测角通过一个夹具被预置一个初始角,使射入棱镜内的测试平行光垂直于被测角棱,经被测直角的两个面反射后形成全反射光路,当射出的光与测试平行光重合时产生干涉,实现对锥体棱镜直角误差的测量。介绍了测量、干涉条纹图形分析和直角误差计算的方法,并与传统检测方法进行了比较。结果表明,该方法具有操作简单、测量准确、计算精度高等特点,适合于高精度锥体棱镜(α≤3″)的直角误差测量。     

等腰直角棱镜反射方程的推导及其在瞄准中的应用

本文对等腰直角棱镜的工作特性进行了简要分析，利用矢量形式的光的折射和反射定律建立了等腰直角棱镜的反射方程，并据此对其在瞄准中的应用进行了分析，得到了瞄准时基准光仰角对入射光和反射光的夹角及棱镜有效面积的影响规律。     

消色差相位延迟器的光谱特性测试研究

本文应用归一化偏振调制原理建立的测试系统 ,对常规菲涅耳菱体、改进型菲涅耳菱体、斜入射型以及直角棱镜组合型的消色差相位延迟器的光谱特性进行了测试研究 ,得到了各延迟器的消色差特性曲线 ,并对测试结果进行了分析。结果表明改进型菲涅耳菱体以及直角棱镜组合型消色差相位延迟器 ,是目前较理想的实用型消色差相位延迟器。     

直角棱镜棱脊倾斜对方位瞄准的影响

火箭制导系统中惯性器件的方位敏感轴方向通常是借助于直角棱镜来确定的,因而直角棱镜的棱脊倾斜对方位瞄准精度有影响.本文推导了直角棱镜的棱脊倾斜造成的反射光矢量的精确表达式,并在此基础上讨论了棱脊倾斜对线阵CCD测角的影响.     

角锥棱镜的直角面面形问题

从一个侧面论述了角锥棱镜直角面面形误差所导致的出射波面像差及两面直角误差之间的定量关系 ,因而可以分别从后两者的精度要求提出对面形误差的要求。对于高精度的角锥棱镜 ,直角面面形问题应如同两面直角误差一样受到重视和关注     

三百直角棱镜的成盘加工和快速检验

随着激光计量技术的发展,三面直角棱镜(又称锥体棱镜或四面体)的应用也日益普遍。三面直角棱镜常常是激光计量仪器中的关键零件,对其直角误差和面形误差往往提出很高的设计要求,如直角误差不大于O.3″～1″,面形误差不大于0.1～O.3个光圈。目前一般采用单件手修的加工方法,效率很低,检验方法也受测量精度和设备条件的限制,远远不能适应成批生产的要求。我们在研制“光电光楔测角仪”时,设计加工了如图1所示的三面直角棱镜。加工中试用了成盘加工和快速检验直角误差的方法。     

直角棱镜的特性研究

推导直角棱镜的偏向角与入射角的关系式,得到恒偏向角的条件和结果,并讨论了直角棱镜的最大入射角和最小入射角与折射率的变化关系.     

透射式光学相关器小型化设计

 针对光学相关器的技术指标,对其光学系统进行小型化设计。傅里叶透镜组与准直扩束系统均采用摄远型式结构,在满足其长焦距的前提下缩短了系统的光学筒长;采用直角反射棱镜折叠空间光路充分利用空间,使系统布局更紧凑;利用计算机辅助设计软件ZEMAX对光学系统结构进行优化,最后研制出的小型化透射式光学相关器总长在150 mm以内,总宽在130 mm以内,实现了小型化目的。改进后的光学系统结构为双光路处理结构,具有实时性强的优点。经实验验证,该装置具有较好的相关探测性能,并且噪声小、探测精度高。     

基于棱镜扫描法的太阳光谱仪光谱定标

为了标定扫描式棱镜太阳光谱仪的棱镜不同转动角度对应的中心波长和光谱带宽,利用了一种棱镜扫描方法对太阳光谱仪的光谱响应函数进行测量。该方法使用固定的单色光波长,控制棱镜转动实现单色光的像在探测器位置扫描,并通过坐标映射得到响应位置的光谱响应函数。文中根据光谱响应函数的定义,推导出棱镜扫描法与单色仪波长扫描方法波长定标原理上的等效性。之后分别以532 nm固体激光器和632.8 nm氦氖激光器为光源,使用棱镜扫描法测量太阳光谱仪对应波长位置的光谱响应函数,并以单色仪波长扫描法实验作为对比。实验结果表明,对于扫描式棱镜太阳光谱仪,棱镜扫描法测量的中心波长分别为531.86和632.67 nm,其准确度优于单色仪波长扫描法测得的531.39和631.97 nm。由于不受单色仪性能的限制,前者测量的光谱带宽值也优于后者。最后以汞灯为光源使用棱镜扫描法对太阳光谱仪进行了光谱定标实验,实现了特征光谱定标法结合棱镜扫描法对中心波长及光谱带宽的标定。该方法同样可以应用于扫描式光栅光谱仪以及单色仪的光谱定标。     

Total internal reflection prism in a laser cavity with polarized radiation

We have obtained the dependence of the reflectance of a right-angle roof prism on its refractive index and the azimuth angle for linearly polarized radiation incident on it. We have shown that using such a prism in the optical layout of a single-shot laser with an electro-optical element (EO) for a certain orientation makes it possible to substantially reduce the control voltage on the EO, compared with the conventional layout of a single-shot laser with an EO providing a beam path difference of λ/4.     

Optimization of a distributed feedback dye laser system to generate single tunable picosecond pulses from UV to IR

We report a new configuration of a picosecond distributed feedback dye laser system, which can be pumped by various wavelengths. The optical characteristics of the system are presented. By using a triangle mirror functioned beam splitter and a right-angle prism attached to the front face of the cell in the pumping geometry, continuously and widely tunable laser wavelengths have been obtained for a range of more than 100 nm. A quenching mirror adhered to a face on the side of the cell, functioning as a high-Q cavity shared common gain medium, has been employed to observe single short laser pulses with transform-limited bandwidth.     

Improved method for loss measurements in planar waveguides

A method employing an isosceles prism and a right-angle one is developed for loss measurement in planar waveguides. During the measuring process, the isosceles prism is fixed and the right-angle prism fixed on the waveguide slides by following the waveguide. Only by adjusting the gap thickness we can realize the loss measurement in planar waveguides. The method is demonstrated with an Ag/Na ion-exchanged waveguide fabricated on BK7 glass from AgNO₃ melt diluted with NaNO₃ (mass ratio 1:9), with the condition of 4 h and . The experimental results show that the method has the advantages on convenient operation, accurate results and no required end polishing.     

直角屋脊棱镜与立方角锥棱镜的光学特性

在光学工程应用方面,常利用棱镜对光路的折转作用,完成一定的转像、检测和测量等工作。在实际应用中,考虑到棱镜加工误差对光轴产生的影响,应用动态光学理论及推导公式,分别给出直角屋脊棱镜与立方角锥棱镜的作用矩阵、特征方向和极值轴向,得出2种棱镜光轴偏差的数学模型。根据实际加工误差,进一步推导出2棱镜的理论误差,并对2棱镜的理论误差进行比较。最后得出可以用直角屋脊棱镜代替立方角锥棱镜的结论。     

Thin-film spatial filters

A thin-film optical filter used as a one-dimensional spatial filter is presented, and its design is briefly examined. The filter consists of a stack of quarter-wave dielectric layers upon a right-angle prism that selectively cancel a reflected or transmitted plane-wave front for various angles of incidence. Transmittance and reflectance are low-pass functions or high-pass functions of the angle of incidence with a high degree of steepness. In combination, these filters exhibit bandpass transmittance with a variable bandwidth. Applications to detection of extrasolar planets are briefly discussed.     

利用棱镜减小自衍射信号光角色散的研究

自衍射效应在飞秒激光领域有非常重要的应用,如提高飞秒脉冲的时域对比度、作为自参考光谱干涉脉冲测量法的参考光、作为频率分辨光学开关法的信号光等.然而,具有较宽光谱带宽的飞秒激光在自衍射效应过程中产生的信号光存在明显的角色散,这给自衍射效应的应用带来不利影响.本文研究发现通过在自衍射效应的一个光路中加入等腰直角棱镜,当到棱镜的入射角为23fi时可以明显地减小飞秒激光脉冲自衍射信号的角色散.这就为以后将自衍射效应更好的应用到飞秒激光脉冲的研究提供了有用的参考.