菲涅耳双棱镜放置方式对实验结果的影响

用菲涅耳双棱镜测光波波长实验是大学物理实验中的基础实验,它是用分波面法获得相干光的典型实验. 在实验装置中,双棱镜的放置方式有2种,即棱镜棱脊面向单缝还是背向单缝. 本文通过详细的理论推导,得出双棱镜的放置方式对实验结果没有影响的结论,而且这个结论已得到了实验的证实.     

直角棱镜成盘精磨改角度工艺的应用和发展

本文叙述了直角棱镜成盘精磨改角度工艺的原理。详细地介绍了该工艺的操作全过程,总结出了影响工艺成败的几个操作要点,列举并分析了两种不同材料的角度垫条的加工方法。通过我厂试验和生产使用,提出了成盘精磨改角度不仅适用于可同时成盘修改同种角差或棱差的棱镜,而且也可同时成盘修改几种不同角差或棱差的棱镜的方法。充分肯定了中等精度的直角棱镜成盘精磨改角度工艺是一种投资少,见效快的加工方法,值得应用和推广。     

浅谈“无脊”屋脊棱镜加工

所谓“无脊”屋脊棱镜,实际上并非没有屋脊,而是指屋脊棱很窄。过去我们加工的屋脊棱镜,脊宽只能达到O.1毫米,而现在我们加工的屋脊棱镜的脊宽可以达到3～4微米,并能保证屋脊不破口。下面是我们加工过程中的几点体会。一、保证“无脊”且脊上无破口的主要措施屋脊是屋脊棱镜两个屋脊面的交线,在保证无破口的前提下,这个交线越窄越好。为减小这条交线的宽度,我们采取了一     

关于"双棱镜必须均匀照亮"的深入探讨

讨论了菲涅耳双棱镜实验中，双棱镜“必须均匀照亮”的意义，并强调指出，只要双棱镜的中心(棱脊的附近)被“均匀照亮”即可，从而对教材中的“均匀照亮”的含义作了明确的界定．     

变倾角移相法测量反射棱镜的光学平行差

为解决棱镜等效展开为玻璃平板后因腔长固定导致的移相困难问题,提出一种变倾角移相测量反射棱镜光学平行差的方法。通过改变光束在反射棱镜入射端面上的倾角在干涉图中引入移相量,实现干涉图中的相位提取。采用最小二乘法拟合相位计算反射棱镜的光学平行差。在实验中,测试了一块弦长为56.5mm的等腰直角棱镜,得到直角偏差Δ_(90°)为-2.1435″、锐角偏差δ_(45°)为-4.6216″、直角边对应棱差γ_C为0.3554″,而Zygo GPI干涉仪仅可得到棱镜直角偏差,与本文方法的测量值偏差在0.15″以内。所提方法移相光路设计简便,并可实现小尺寸反射棱镜的测量。     

基于菲涅耳双棱镜分波前干涉装置的全息光栅制作实验

不同于传统全息光栅制作教学实验中的分振幅干涉光路,提出了利用准平行相干光源照射菲涅耳双棱镜实现分波前干涉制作全息光栅的方法.利用菲涅耳双棱镜分波前光路分别演示了单个双棱镜制作一维全息光栅和2个棱脊正交菲涅耳双棱镜制作二维全息光栅.实验过程中可通过多种方法对干涉条纹间距和光栅常量进行估算,丰富了干涉实验内容和光栅制作实验...     

用于色散补偿的反射型棱栅的色散分析

利用角色散和材料色散得到了反射型棱栅的二阶、三阶色散完整的解析表达式,与光线追迹法的结果能很好地符合,利于工程中棱栅的设计.系统分析了温度、棱栅结构参数对其色散的影响.结果表明,温度、棱镜材料折射率、插入量、棱栅间距对棱栅色散影响很小.而入射角、光栅常数、棱镜项角等对色散的影响很大,可以调节上述参数来改变棱栅的色散,从而补偿放大介质等材料色散.     

菲涅耳双棱镜实验的相因子分析

根据波前相因子判断法,推导出缝光源在不同位置经双棱镜所成的像。得出缝与双棱镜的棱脊严格平行时,两相干光源振幅相同,形成清晰干涉图样;当缝与棱脊不平行但位于同一平面时,缝像平行于缝,但两像振幅不同,一定条件下可形成不清晰的干涉图样;当缝不在同一平面内时,缝像仍平行于缝,但不能形成干涉。     

直角棱镜平面反射衰减在激光光束诊断中的应用研究

论述了普通光学元件-直角平面反射镜在激光光束诊断中的应用,提出了利用直角棱镜的直角面反射进行光能衰减,详细论述了采用该方法进行光能衰减的可行性,分析了平面反射衰减法在激光束诊断中对测光束的影响,讨论了激光束发散角在直角面反射中的影响,结合半导体光束诊断进行了应用分析.实验证明,该方法结构简单,误差小,调整方便,利用普通反射棱镜直角面衰减即可满足激光强度的匹配要求,实现了待测激光束的无失真取样,达到了很好的测试效果.     

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。     

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.     

Theory and analysis of phase sensitivity-tunable optical sensor based on total internal reflection

This study presents a theory of a phase sensitivity-tunable optical sensor based on total-internal reflection (TIR). This investigation attempts to design a phase sensitivity-tunable optical sensor consisting of an isosceles right-angle prism, some quarter- and half-wave plates, and a Mach-Zehnder interferometer. When the azimuth angles of the quarter-wave plates are chosen properly, the final phase difference of the two interference signals are associated with the azimuth angle of the fast axis of the half-wave plates, thus creating the controllable phase sensitivity. Numerical analysis demonstrates that the high phase measuring sensitivity and the small measuring range, and the low phase measuring sensitivity and the wide measuring range can be performed by selecting the suitable azimuth angle of the half-wave plates. The feasibility of the measuring method was demonstrated by the experiment results. The sensor could be applied in various fields, such as chemical, biological, biochemical sensing, and precision machinery measurement.     

直角棱镜扫描器分析

用旋转直角棱镜系统可以同时替代传统f—θ透镜系统和旋转多面体反射镜两个光学部件,实现高精度的光束恒速扫描。本文对此旋转直角棱镜系统进行了较为全面的分析,主要包括原理分析,线性系数k值的确定,参数误差的影响等,并且给出了一些计算结果。     

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.     

聚敛光下的Wollaston棱镜光强分束比研究

从棱镜的结构特点出发,利用折射定律和菲涅耳公式,推导了Wollaston棱镜对聚敛光的光强分束比随方位角的变化关系式。在入射角给定的情况下,分析了方位角对光强分束比的影响。结果表明:在入射角取定值时,方位角对光强分束比的影响基本呈二次曲线型变化;当方位角在160°～180°时,光强分束比最小。     

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。     

折叠式角锥棱镜谐振腔的偏振特性理论与实验研究

建立了角锥棱镜的偏振模型,分析了角锥棱镜对入射线偏振光的偏振态的影响,分析表明角锥棱镜的单个入射区域存在特殊的偏振方向,该方向的线偏振光被角锥棱镜反射后仍然是线偏振光。利用角锥棱镜的该特性设计了腔内存在线偏振光振荡的角锥棱镜激光谐振腔,能够使用电光开关调Q,在振动环境中具有较好的抗失调稳定性。研制了激光器样机并进行了实验,在重复频率为10 Hz时,输出激光单脉冲能量大于300 mJ,光束质量因子β值在2左右,实验结果也表明角锥棱镜的棱和顶点并不影响输出激光的光束质量。     

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.     

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。