论文部分内容阅读
近年来随着激光技术的飞速发展,偏光器件成为偏光技术发展的重要器件,并日益广泛的应用在光信息处理、光通讯、激光应用技术以及成像系统等多个方面。偏光器件的作用是将非偏振光变为线偏振光、圆偏振光或椭圆偏振光,完成偏振态之间的转换。透射比是标志偏光棱镜的一个重要的参数。影响偏光棱镜透射比的因素很多,比如波长、温度、入射角、胶合层的吸收等。对于上述因素,近年来国内外学者对它们或多或少都有所研究,但他们的研究多针对具有代表性的格兰.泰勒棱镜。
本文将在前人研究的基础上,就入射角对格兰.泰勒棱镜和马普.赫斯棱镜透射比的影响方面作一个对比研究,从理论推导与实验验证两个方面给与分析,概括起来主要有以下几个方面的内容:
在绪论中综合阐述了产生偏振光的主要方法,偏光器件的应用范围、制作材料。常见激光偏光棱镜的主要设计形式以及表征偏光棱镜的性能的主要参数。介绍了国内外的相关研究现状,课题的来源和选题的意义。第二章首先介绍了激光偏光棱镜的设计原理,然后简要介绍了尼科尔棱镜,几种胶合型棱镜起偏器。相对详细地介绍了空气隙型棱镜中的格兰.泰勒棱镜以及复合型棱镜中的马普.赫斯棱镜,最后又对偏光分束镜,相位延迟器件以及退偏器件作了简要的介绍。
第三章首先给出了光反射的基本理论菲涅耳公式、光干涉的基础理论介质膜干涉,在此基础上分别导出了考虑胶合层间存在的多光束干涉现象和不考虑胶合层间存在的多光束干涉现象时格兰.泰勒棱镜和马普.赫斯棱镜的光强透射比公式。尤其重点地讨论了存在多光束干涉时两种棱镜的透射比公式,将根据两公式所作的曲线加以比较总结出对于结构角和入射波长确定的格兰.泰勒棱镜和马普.赫斯棱镜来说,入射角和透射比之间的关系。
第四章在前一章理论推导的基础上,分别设计了相关的透射比实验,并且根据所测量的结果绘出了实验曲线。同时根据前一章所推导的理论公式绘出相应的理论曲线。将实验曲线与理论曲线进行对比,并考虑到多种误差因素,试验结果能够较好的验证我们理论公式。
为了更为全面地了解影响透射比的相关因素,在第四章还给出了影响透射比的其他因素如温度、晶体内部的应力双折射、入射光的波长、胶合层介质的吸收、棱镜制作材料的吸收和散射、胶合层的厚度、棱镜加工工艺等并对它们进行简要说明。本论文的主要创新之处在于:在讨论入射角对棱镜透射比的影响时,不仅仅考虑了平面入射角对透射比的影响,还综合考虑了方位角对透射比的影响;分析讨论了入射角对复合型棱镜马普.赫斯棱镜的透射比的影响:将马普.赫斯棱镜的透射比随入射角变化的曲线与格兰一泰勒棱镜作一对比研究,指出马普一赫斯棱镜在一些要求视场角较大,光强透射比稳定的应用技术中,比格兰一泰勒棱镜更有优势。