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光学调制器件中的重要器件-偏光器,在激光应用技术、光信息处理,以及成像系统中有着广泛的应用。偏光器件的作用是将非线偏振光变为线偏振光,为光信息的进一步调制做准备。随着现代光学的不断发展,尤其是激光出现以后,偏光器件的应用越来越广泛,特别是适应激光应用特点的激光偏光棱镜应运而生。激光偏光棱镜,以其优良的消光比性能和高抗光损伤阈值性能,备受科技工作者欢迎。根据其使用的特点,激光偏光棱镜有多种类型,尽管在设计形式上各有不同,但它们都是基于几种常用激光偏光棱镜优化设计而成。激光偏光棱镜技术参数较多,透射比、消光比、视场角、分束角、长度孔径比等。近年来国内外的一些光学工作者对激光棱镜的性能参数也做过不少研究,本文在前人工作基础上,加以补充,提出新的观点及改进思路。 本论文共分六章。绪论部分主要介绍了激光偏光棱镜的发展概况,应用范围,制作材料,主要的设计形式以及对这一课题进行研究的意义。第二章从经典的麦克斯韦方程出发推导晶体的双折射特性。第三章介绍了晶体偏光棱镜的及偏光分束棱镜的设计原理,简要介绍了相位延迟器件和退偏器件。 第四章首先以格兰·汤姆逊棱镜为例详细讨论了视场角与各结构参量如结构角、胶合剂折射率等的变化关系,得出取得最大视场角时的结构角的大小,分析了胶合剂折射率变化对视场角的影响。推导了格兰·泰勒棱镜的视场角,利用空间解析几何有关理论,研究了格兰·泰勒棱镜空间视场角,作出了几个特定方位角的视场角与波长的变化曲线。 第五章分析了洛匈棱镜和渥拉斯顿棱镜两种典型的偏关分束棱镜的分束角。针对对称分束的特殊需要,本文提出了几种以渥拉斯顿棱镜为原型能实现对称分束的改进方法,有的设计思路已得到验证是切实可行的。 第六章研究了波片的入射角方位效应,由于零级波片方位效应不明显,本文以单元多级石英波片为例,详细分析了波片的相位延迟与入射角方位角的变化关系,作出它们之间相互影响的三维图象,并与波片绕快轴或绕慢轴转动时的情形作比较,验证了图象的正确性。用类似的分析方法,研究了零第2页级复合波片的入射角方位效应。将(真正)零级波片(云母材料)、多级波片(石英)、零级复合波片(石英)三类波片受入射角方位角影响的灵敏程度体现在在同一坐标系下,它们各自受角度影响的大小能一目了然.了