Wollaston式对称分束偏光棱镜

基于Wollaston棱镜的结构,给出了对称分束偏光棱镜的一种新的设计,即通过修正光束的出射端而来实现对称分束.给出了出射端面的修正角与棱镜的结构角之间的关系式.以632.8nm波长为例分析了出射端面的修正角与棱镜的结构角之间的关系曲线,并且分析了此修正角与波长的关系曲线.     

光相位延迟的二维测量及系统设计

本文提出了一种测量光相位延迟的新方法；四步相移法，在此原理基础上采用面阵CCD作为光强探测器，设计了一套同时测量待测样品通光面上各点的相位延迟和波片的方位角的测量系统，并较详细论述了该系统的测量原理、系统结构、软件编制及测量结果。实验结果显示该系统用于波片相位延迟测量时其误差不大于4%，测量波片方位角时其误差不大于2%。     

对入射角不敏感的90°转向相位延迟器件设计

为了提高90°转向相位延迟器件对入射角的不敏感度,采用合适的光学材料和器件全内反射角,设计了一种对入射角不敏感的90°转向相位延迟器件.该器件的两个全反射角变化相反,当入射光的入射角变化不大时,由两个内反射角引起的相位延迟的变化可以互相补偿.从而克服了延迟量对入射角的灵敏性,并实现了90°转向.结果表明,入射角在±3°之间变化时,相位延迟偏差仅为0.08°,延迟昔的稳定性很好.     

偏光棱镜中受抑全内反射现象的研究

由于偏光棱镜中的受抑全内反射现象的存在,导致偏光棱镜中部分o光透射,从而降低了偏光棱镜的消光比.为了尽可能的消除受抑全内反射现象带来的不良影响,本文以Glan型棱镜为例,运用薄膜光学理论,对偏光棱镜中的这种现象进行了系统的研究,理论分析和实验测试均表明:胶合层间隙越大,胶合剂的折射率越小,o光的透射比越小;在同一间隙下,波长越小,棱镜的结构角越大,o光的透射比越小,越有利于提高棱镜的消光比.     

应力对薄膜偏振分束镜性能的影响及改进工艺

为了研究应力对薄膜偏振分束镜性能的影响和减少应力的方法,通过在镀制分光膜之前预镀Al2O3过渡层,镀制过程中提高真空度、升高基底温度、减慢薄膜沉积速率,以及封装过程中采用光学光敏胶紫外光照射快速凝固法来减少薄膜应力。利用CCD采集了工艺改进前后薄膜偏振分束镜反射光和透射光的光斑图像,利用消光比测试系统测量了工艺改进前后薄膜偏振分束镜反射光和透射光的消光比。结果表明,改进工艺后反射光和透射光的光斑能量更加集中,散斑现象变小;反射光和透射光的消光比特性明显提高。由此可见,通过改进镀制工艺和封装工艺可以使薄膜偏振分束镜的指标达到使用要求。     

晶体膜层效应对棱镜偏光镜透射比影响的理论研究

为满足现代光信息技术对偏光器件各项技术指标的苛刻要求,利用膜层理论推导出线偏振光垂直入射时棱镜偏光镜透射比的数学解析表达式,并对影响棱镜偏光镜技术指标的每个物理参量作了定量分析。通过计算机定量模拟表明：晶体厚度对透射比的影响幅度与中间空气膜层的透射比有着密切的关系,在晶体折射率等参量取某些特定值,中间空气隙的厚度h=26．2μm和27．4μm时,格兰-泰勒（Glan-Taylor）棱镜晶体厚度对总透射比的影响幅度分别为5．934％和7．034％,格兰-傅科（Glan-Foucauh）棱镜晶体的厚度对总透射比的影响分别为1．24％,8．893％;晶体厚度,空气膜层厚度,棱镜结构角共同影响棱镜偏光镜的透射比。这一理论研究克服以前棱镜偏光镜透射比公式不能定量分析晶体厚度对棱镜偏光镜透射比影响的缺点,对偏光器件的的设计,具有重要的应用价值。     

一种新型的90o分束偏光棱镜

为了节省稀有昂贵的冰洲石晶体材料,且在保证偏光棱镜高透射比和消光比的情况下实现光路的90o分束,采用在两块ZBaF3玻璃中间胶合冰洲石晶体薄片的三元结构方案,设计了一种新型的90o分束偏光棱镜。实验测试表明：该分束偏光棱镜的透射比近90%,消光比优于10-3,而且很好的实现了光路的90o分束,在一定情况下能够取代冰洲石晶体式的设计。     

格兰-泰勒棱镜的改进设计及其特性

为了消除格兰-泰勒(Glan-Taylor)棱镜(GTP)空气隙造成的干涉并提高透射比,设计并制造了一种改进型格兰-泰勒棱镜。在设计中应用了菲涅耳理论、布儒斯特定律。新棱镜改变了第二劈的结构角使e光以布儒斯特角入射第二劈入射面。为了尽量减小新棱镜的偏离角,还设计了补偿角。理论和实验均证明相对于原格兰-泰勒棱镜,新棱镜在宽光谱范围内有更高的透射比。由于新棱镜中空气隙尖角较大,达12.65°,并且e光以布儒斯特角入射第二劈,所以无干涉现象。实验证明,新棱镜旋转时透射曲线无明显抖动,入射光波长在540~670 nm频谱范围内变化时,新棱镜透射光束的偏离角小于5′。     

高消光比测试系统衰减器的研究

为了提高消光比测试系统的测试精确度,利用偏振干涉原理研究设计了一种用于此系统的衰减器,并对它的工作机理进行了详细分析。此衰减器主要包括3个偏光棱镜,1个λ/4波片(632.8nm),两个步近电机。它可以对光强度进行连续调节,其调节范围在0~60dB之间,插入损耗小于1.5dB,消除了以往更换固定衰减量的衰减器带来的误差。此光衰减器用在高消光比测试系统中可以得到优于10-7量级的消光比,它不仅可以用于高消光比测试系统,同样可用于其它光学测试系统。当用消色差波片代替λ/4波片时,它能对多种波长的光进行衰减,扩大测试系统对光谱区的使用范围。     

电压压调谐多级液晶滤光片的理论研究

依据电压调谐多级液晶滤光片的设计原理,给出了设计实例。主要讨论了三片液晶盒组成的多级滤光片,在滤光片系统中液晶盒可以采用相同厚度,也可以使厚度成一定比例。厚度成比例的多级滤光片,其透射波长可通过调节外加电压而连续改变,调谐范围400~800 nm,覆盖整个可见光区;采用相同厚度液晶盒组成的多级滤光片可以从多条谱线中滤出所需要的波长。原理上两种形式都可以获得性能良好的滤光片。