分束格兰·汤普逊棱镜o光出射端面对棱镜性能影响的分析

为了更好地设计和应用分束格兰.汤普逊棱镜,根据该棱镜的设计结构分析研究了其o光出射端面对棱镜的分束角Ψ、o光及同端面出射的少量e′光的夹角φ和棱镜的光强分束比的影响。结果表明:分束结构角S′越大,分束角越大;S′等于起偏结构角S时,e′光和o光分不开,将影响o光的消光比,但此种情况下Ψ不受入射光波长的影响,具有消色差性;S′对棱镜光强分束比的影响不大,Ie/Io在1±0.03之间变化。     

分束李普奇棱镜与分束汤普逊棱镜性能的比较分析

为了更好地设计和选择使用分束李普奇棱镜和分束格兰•汤普逊棱镜,本文从理论上分析了分束李普奇棱镜与分束格兰•汤普逊棱镜的分束角、分离角和光强分束比。结果表明：分束李普奇棱镜和分束格兰•汤普逊棱镜的分束角和光强分束比与棱镜的结构角和副结构角有关;对于相同的结构角和副结构角,两种棱镜的分束角相同,但它们的光强分束比不同。出射的 光与 光的分离角与副结构角有关;对于 光垂直出射的需要,选用分束李普奇棱镜设计为好;对于大分束角的需要,选用分束格兰•汤普逊棱镜设计为好。     

分束李普奇与分束汤普逊棱镜性能的比较分析

为了更好地设计和选择使用分束李普奇棱镜和分束格兰-汤普逊棱镜,从理论上分析了分束李普奇棱镜与分束格兰-汤普逊棱镜的分束角、分离角和光强分束比。结果表明,分束李普奇棱镜和分束格兰-汤普逊棱镜的分束角和光强分束比与棱镜的结构角和副结构角有关;对于相同的结构角和副结构角,两种棱镜的分束角相同,但它们的光强分束比不同。出射的o光与e'光的分离角与副结构角有关;对于o光垂直出射的需要,选用分束李普奇棱镜设计为好;对于大分束角的需要,选用分束格兰-汤普逊棱镜设计为好。选用最佳设计方案可以分别实现两种棱镜光强的对称分束,实验结果与理论计算相符。     

一种Wollaston式偏光棱镜分束特性的研究

为了对一种修正式对称分束Wollaston棱镜的分束特性进行系统分析,利用折射定律和菲涅耳公式,以632.8nm波长为例,给出了出射光与水平方向的夹角随修正角、结构角之间的变化关系曲线、光强分束比随结构角的变化关系以及入射角对棱镜分束角和出射光束对称性的影响曲线。结果表明,通过对出射端面的修正可以实现Wollaston棱镜的严格对称分束;o光、e光分束角主要取决于棱镜结构角,受棱镜修正角影响较小;光强分束比随结构角的增大变化幅度较小;当光线以小角度入射时,入射角主要影响棱镜分束角对称性;入射角在-3°~3°之间变化时,两出射光线的不对称度小于6°,可以保证较好的对称分束效果。该研究为该棱镜的设计和应用提供了理论指导。     

单元式偏光分束棱镜分束角和光强分束比

为了研究单元式偏光分束棱镜分束角和光强分束比与棱镜结构的关系,采用从理论上分析o光、e光的分束角和光强分束比与光轴取向、棱镜结构角及入射角的关系,并从实验上测量分束角和光强分束比随入射角变化的方法,进行了理论分析和实验验证,取得了分束角和光强分束比随光轴取向、棱镜结构角及入射角的变化关系的数学表达式,并得到了二者随入射角变化的实验数据。结果表明,在误差所允许的范围内,实验所测的光强分束比和分束角随入射角的变化与理论计算是一致的,且分束角的变化约为入射角的1/2。     

双洛匈棱镜的设计及性能分析

设计了一种新型偏光分束棱镜：双洛匈棱镜。给出了双洛匈棱镜分束角的精确表达式,并从理论上分析了分束角随棱镜结构角和入射光光波波长的变化关系,以及棱镜的光强分束比。结果表明：对于确定的单色光,分束角随结构角的增大而增大;对于确定的结构角,分束角则随入射光波长的增加而减小：棱镜的光强分束比近似为1。与常规洛匈棱镜的分束角比较...     

Wollaston棱镜对发散光束的分束特性分析

为了了解Wollaston棱镜用于发散光束时对出射o光束、e光束发散角的影响,利用折射定律对发散光束两边缘光线通过Wollaston棱镜后的o光、e光分束角进行了推导,采用控制变量法分析了发散光束经过Wollaston棱镜后出射的o光束和e光束的变化,得出了Wollaston棱镜对出射o光束、e光束发散角的影响。结果表明,相对入射光束的发散角,Wollaston棱镜对o光束有减小发散角的作用,对e光束有增大发散角的作用;对于一定结构角的棱镜,当入射光的波长变大时,o光束发散角增大,而e光束发散角减小;对于确定的单色发散光束,当结构角增大时,o光束发散角减小,而e光束发散角增大;无论是入射光的波长还是棱镜结构角的变化,对出射o光束、e光束发散角的影响都是有限的。由此可见,在要求不是太高的应用中,可以忽略Wollaston棱镜对出射o光束、e光束发散角的影响。     

OE双输出棱镜的分束角和光强分束比研究

分析了非偏振光经过OE双输出棱镜起偏、分束后,o光,e光之分束角及其光强分束比随入射角(视场角内)的变化关系.结果表明,当入射角变化α时,分束角随之变化2α;而光强分束比不再保持1:1,而是呈现一种非线性变化关系     

钒酸钇Wollaston棱镜分束特性分析

为了解钒酸钇Wollaston棱镜的分束特性,通过棱镜中的光路分析,得到光束正入射时o光光束和e光光束的分束特性公式,并用MATLAB软件拟合得到棱镜的分束特性关于入射光波长和结构角的变化关系曲线。结果表明,对于一定结构角的棱镜,其分束角具有明显的色散特性,波长越短,分束角越大,且变化也越快,在红外光谱范围,波长对棱镜分束角的影响减小,其分束角趋于稳定;分束角的对称性受波长变化的影响较小,应用中可以忽略。棱镜的结构角与入射光波长对棱镜的透射比均有影响,当棱镜的结构角一定时,透射比随入射光的波长呈振荡性变化,且o光透射比的光谱效应更为明显。该研究可以为棱镜的设计制作和实际使用提供有价值的参考。     

一种冰洲石-氟化钡紫外直角分束棱镜设计

为了节省冰洲石晶体材料、并实现偏光棱镜光路的直角分束，采用冰洲石晶体与氟化钡晶体二元复合的方案，设计了一种冰洲石-氟化钡紫外直角分束偏光镜。以波长为265.6nm的紫外光为例给出了设计实例。从理论上分析了入射光经过该偏光棱镜后，e光、o光的分束角和光强分束比随入射角及入射光波长的关系，并通过计算软件作出关系曲线图。结果表明，该偏光棱镜分束角与直角偏差小，e光、o光的光强分束比约为1:1；在240nm~400nm的波段范围内，垂直入射对应的直角分束偏差小于1.0°，光强分束比与1的偏差在0.02以内，具有较宽的光谱适用范围。该研究对直角分束棱镜的设计、制作以及实际使用提供了有价值的参考。     

胶合层对Rochon棱镜偏向角和光强透射比影响的研究

Rochon棱镜是激光偏光技术中最常见的一种起偏分束棱镜。Rochon棱镜胶合剂的折射率不同时,出射o、e光的光强透射比会不同。另外,胶合层的前后表面并不总是严格平行,因此其偏向角和光强透射比（或光强分束比）要异于正常情况下的值。利用偏振光学的知识和Origin软件计算分析了胶合层的折射率及前后不平行对Rochon棱镜透射比（或光强分束比）和偏向角的影响。结果表明：o、e光的透射比和Rochon棱镜的光强分束均随胶合剂折射率礼的增大而增大,且n越接近于1,其光强分束比也越接近于1;Rochon棱镜的光强分束比受胶合层倾斜角θ的影响较大,且胶合层倾斜方向不同,o、e光透射比的变化情况也不同;θ对Rochon棱镜偏向角的影响与其对o、e光透射比的影响相反。     

胶合层对Rochon棱镜偏向角和光强透射比影响的研究

Rochon棱镜是激光偏光技术中最常见的一种起偏分束棱镜。Rochon棱镜胶合剂的折射率不同时,出射o、e光的光强透射比会不同。另外,胶合层的前后表面并不总是严格平行,因此其偏向角和光强透射比(或光强分束比)要异于正常情况下的值。利用偏振光学的知识和Origin软件计算分析了胶合层的折射率及前后不平行对Rochon棱镜透射比(或光强分束比)和偏向角的影响。结果表明:o、e光的透射比和Rochon棱镜的光强分束均随胶合剂折射率n的增大而增大,且n越接近于1,其光强分束比也越接近于1;Rochon棱镜的光强分束比受胶合层倾斜角θ的影响较大,且胶合层倾斜方向不同,o、e光透射比的变化情况也不同;θ对Rochon棱镜偏向角的影响与其对o、e光透射比的影响相反。     

改进型对称分束偏光棱镜

为了得到对称分束的偏光棱镜,采用了对常规渥拉斯顿棱镜进行改进的方法,即通过修正o光束的出射端面来实现对称分束.得到了o光束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o光束出射端面的修正角与棱镜的结构角之间的关系曲线和修正角与波长的关系曲线.结果表明,此种设计既可实现对称输出,并且具有设计简单,加工方便等特点.     

结构角对冰洲石Wollaston棱镜分束角温度效应的影响

为了了解温度变化对不同结构角的冰洲石晶体Wollaston棱镜分束角的影响,首先明确了棱镜的结构角和晶体中o光、e光的主折射率是决定棱镜分束角的两个因素;然后从温度对这两个因素的影响出发,从理论上对不同结构角冰洲石晶体Wollaston棱镜o光、e光分束角的温度效应进行了研究,结果表明:对于不同结构角的棱镜,随温度的升高,它们的两分束角均在减小,但o光分束角减小的幅度要比e光大得多;大结构角棱镜其分束角受温度的影响要比小结构角的大.建立了实验测试系统,实验测试结果与理论分析相吻合.     

90°分束偏光镜视场角内的分束角和光强分束比

从理论上分析了非偏振光经过了90°分束偏光镜后,在视场角内,o、e光的光强分束比和分束角随入射角变化的关系,并进行了实验验证。结果表明:在误差所允许的范围内,实验所测的光强分束比和分束角随入射角的变化与理论计算是一致的。     

微角分束偏光棱镜分束角的特性研究

为了了解微角分束偏光棱镜的分束特性,根据冰洲石晶体的光学性质以及光在棱镜入射与出射介面和棱镜中的传播方向,在光正入射的条件下,分析了棱镜的分束角随工作波长的变化关系; 在工作波长一定的条件下,分析了入射角对棱镜分束角大小的影响及规律; 设计了实验,对制作的棱镜样品进行了实验测试。结果表明,微角分束偏光棱镜的分束角随工作波长而变,且波长越短,分束角越大; 在棱镜的主截面内,入射角由-20°~20°变化时,分束角呈非线性由小变大。这一结果对于微角分束偏光棱镜的设计和使用具有实际价值。     

一种新型对称分束偏光棱镜的设计

为了提高偏光棱镜出射光束的对称性,在Wallaston棱镜的基础上,对出射光端面倾斜适当的角度,在结构角一定的情况下,即可以保证分束角相对入射光方向的对称性。以589.3nm钠黄光为例,给出了出射光端面倾角,棱镜结构角和分束角之间的关系式,并分析了分束角随出射光端面倾角的变化趋势,同时提出了两种相关设计方案。测试结果表明,两出射光束的对称性相当好,理论值与实验值几乎完全吻合,表明该棱镜确是一种较理想的对称分束偏光器件。     

用于平行分束偏光镜剪切差调整的缩·扩束棱镜设计

本文利用光通过平行界面的均匀介质时会发生光束平移的原理,设计了一种以普通光学玻璃为材料,用于调整平行分束偏光镜出射光束间距的新型棱镜.通过推导,得出了出射光束间距和入射光束间距的扩·缩束比κ和棱镜参数(折射率n、结构角α、边长a)之间的关系公式,以及棱镜的结构公式;并结合o光和e光通过棱镜有不同的透射比,给出了能有效地对平行分束偏光棱镜的剪切差进行调制的棱镜最佳设计:选取折射率较大的材料,结构角α的取值范围是40°～55°.     

格兰式偏光分束棱镜光强分束比的入射角效应

为了分析自然光斜入射格兰式分束棱镜时光强分束比随入射角度、棱镜结构角及入射波长的变化关系,根据几何关系、菲涅耳公式及相位匹配条件从理论上推导出光强分束比的数学表达式,并通过了实验验证。结果表明,光强分束比随入射角度、棱镜结构角及波长变化呈非线性关系。所得结果为格兰式棱镜在光学器件应用中提供了有用的信息。     

90°分束偏光镜光强分束比研究

给出了90°分束偏光镜的e,o光光强分束比的计算公式,以及光强分束比随光波长的变化曲线;在6328Å测得的光强分束比与计算值是一致的。