低色差GRIN棒透镜的设计原则

对梯度折射率(GRIN)棒透镜色差的影响因素进行了讨论,根据Fantone模型,在光学玻璃Nd-V图中直观地表示了离子交换法制备低色差GRIN棒透镜时交换离子对的选择原则和基础玻璃光学性能确定原则.分析表明,以具有常用光学性质的玻璃作为基础玻璃,可以通过Na⁺/Li⁺交换或K⁺/Cs⁺交换获得低色差GRIN棒透镜,而K⁺/Tl⁺交换和Na⁺/Ag⁺交换所制作的GRIN棒透镜具有很大的色差.上述原则对低色差GRIN棒透镜的制作具有指导意义.     

细光束扫描测量光纤预制棒折射率分布的研究

聚合物光纤预制棒的折射率决定了光纤的传输特性,精确测量光纤预制棒折射率分布非常必要.本文主要研究了一种新的测量方法--细光束扫描来测量光线预制棒的折射率分布.     

基于GRIN镜头的小型OCT探头的数值分析

利用光学软件GLAD的数值仿真技术设计了用于光学相干层析技术成像的基于梯度折射率(GRIN)镜头的小型化探头.首先,简述了梯度折射率镜头的基本特性,讨论了基于梯度折射率镜头的光学探头的设计方法;然后,对由单模光纤、玻璃棒隔片和梯度折射率镜头构成的探头模型进行了仿真.结果显示,利用GLAD的数值仿真技术为小型化探头的设计...     

单天体光纤耦合器的研制

本文叙述了用于耦合紫金山天文台60cm反射望远镜卡焦点及位于观测层下面试验室内的棱镜摄谱仪的天文光纤耦合器。单根熔石英光纤的长度为25m,芯径50μm,数值孔径0.2,多模梯度折射率型。在光纤的两端采用了直径1mm 的GRIN 棒透镜作变焦透镜。用这种耦合器进行了观测试验,首次拍下了aLy~r 星的光谱。     

高折射率低比重光学玻璃的研究

本文以SiO₂-TiO₂-Nb₂O₅-M₂O四元玻璃系统作为高折射率、低比重光学玻璃的基础,研究了玻璃成分对性质的影响,以及添加各种氧化物的作用,并对其中某些规律进行了初步讨论。同时对玻璃组成及热处理对含钛玻璃的光透过的影响也做了初步探讨。     

Al2O3/CaO 对锗酸盐系统玻璃物理化学性质的影响

锗酸盐系统玻璃具有一系列优越的物理化学性质。玻璃折射率高,在1-6μ波段具有良好的红外透过率,是很好的红外光学材料。但是,由于GeO₂原料的价格较贵,玻璃成本高,使锗酸盐玻璃的应用受到限制。本工作探讨了铝钙玻璃的形成规律,系统地研究了将Al₂O₃、CaO两种氧化物引入到锗酸盐系统玻璃中,对玻璃析晶、化性、透射光谱、密度、硬度、折射率、色散、热膨胀系数、光吸收系数、软化温度等十项物理化学性质的影响。     

热应力对光学玻璃均匀性的影响

玻璃在加压状态下退火后,它的物理性质,例如折射率、密度等,与非加压状态下退火的玻璃比较,变化很大.这种现象被称为玻璃的“热应力效应”.本工作使用在弯曲加压下退火的矩形棒状玻璃样品,利用干涉法研究了五种光学玻璃的折射率热应力效应.在光学玻璃的退火过程中,当冷却经过玻璃的退火温度范围时,在玻璃毛坯中产生了热应力;由于热应力效应引起了玻璃折射率的不均匀分布.本工作进行了有关热应力对退火玻璃光学均匀性的影响的实验,并根据实验结果估算了这一影响的大小.     

氧化镁晶体的太赫兹时域光谱测量与分析

氧化镁晶体在太赫兹波段的性质得到了广泛的关注。基于太赫兹时域光谱系统,在0.2～2.6THz对氧化镁晶体的光学特性进行分析。从测得的透过率和相移提取晶体的折射率和吸收谱。通过数据分析处理,实验得到该波段氧化镁晶体的折射率在2.76～2.78之间,且随着太赫兹频率的增加其透过率逐渐减小。进一步分析表明,氧化镁晶体在太赫兹波段无明显反常色散和吸收峰。     

疏水SiO2宽频增透膜的制备与研究

采用溶胶-凝胶浸渍提拉工艺在玻璃表面制备了双层增透膜,该薄膜由折射率分别为1.12和1.33的两层膜构成。薄膜在380~1 100nm和1 100~2 500nm范围内平均透过率较空白玻璃分别提高了7.68%和4.39%。薄膜接触角大约141°,且表层膜在2个月内能保持较高的疏水效果。双层增透膜制备方法简单,在宽光谱耐环境减反射领域有一定的应用潜力。     

节能玻璃的光谱测试

为从光谱方面分析典型建筑用节能玻璃的特性,以现时建筑施工中常用的几种节能玻璃为研究对象,采用WGD-8A型组合式多功能光栅光谱仪对样品进行200～800nm的光谱测试。通过光谱测试发现:未经镀膜处理的普通钢化玻璃光透过率比较高,但是对波长没有选择性,无光谱节能效果;镀膜(贴膜)玻璃可见光透过率各异,普遍具有滤红外的节能效果;中空玻璃可见光透过率降低,有明显阻挡红外光的效果。部分镀膜(贴膜)玻璃具有可见光谱颜色选择性。这一测试成果,可作为建筑设计中选择玻璃的参考。     

测量自聚焦光纤透镜聚焦常数的曲线拟合算法

提出了基于曲线拟合的光纤透镜聚焦常数的测试方法,用于超小自聚焦光纤探头研制过程中聚焦常数的直接测试。基于自聚焦光纤透镜模型及其折射率分布特征,研究了测量自聚焦光纤透镜聚焦常数的二次多项式拟合和线性化拟合算法。论述了聚焦常数对超小自聚焦光纤探针传光性能的影响。利用光纤端面折射率测试仪测试自聚焦光纤的折射率分布轮廓曲线,根据二次多项式拟合和线性化拟合算法分别求得聚焦常数和中心折射率。实验结果显示,利用二次多项式拟合算法和线性拟合算法求出的聚焦常数分别为5.587mm-1和5.513mm-1,与厂家的标称值5.5mm-1基本吻合,表明曲线拟合算法适用于对自聚焦光纤透镜聚焦常数的测量与分析。     

Nondestructive measurement of refractive index profile of gradient refractive index rod lens

In this paper, a simple nondestructive method is described to obtain the refractive index profile of a gradient refractive index rod lens by means of optical coherence tomography. The approach exploits the fact that optical coherence tomography provides a direct measurement of the optical path of the light traveled through a gradient refractive index rod lens. The refractive index profile for a gradient refractive index rod lens is retrieved by iterative fitting of the optical path calculated by the ray tracing method with that experimentally measured using optical coherence tomography. The measured refractive index profile is in good agreement with theory.     

A hybrid algorithm for reengineering the refractive index profile of inhomogeneous coatings from optical in-situ broadband monitoring data

1Introduction Inhomogeneouscoatingswithawell defined continuousrefractiveindexprofilealonganaxis thatisperpendiculartothefilmsurface,suchas so calledgradientindexlayersandrugatefilters representnewandprospectivethinfilmdesigns.Particularly,thelowopticalscatterlevelandthe wideaccessibleangularrangemakethemsuperi ortotraditionalstackswithrespecttoselected applicationssuchasnotchfilteroromnidirec tionaldevices[1].Manufacturingsuchsystemsin practicerequiresnewsynthesis,adapteddeposi tionprocessesa…     

Measurement of the focusing constant of gradient-index fiber lens and its application in developing GRIN fiber probes

The curve-fitting algorithm is adopted to measure the focusing constant of a gradient-index (GRIN) fiber lens, which is used to further design ultra-small GRIN fiber probes. Firstly, the refractive index profile of a GRIN fiber lens is acquired by using the Optical Fiber Refractive Index Profile tester. And the focusing constant of the GRIN fiber lens is obtained by means of the curve-fitting algorithm of quadratic polynomial. Secondly, the measured focusing constant is used to design ultra-small GRIN fiber probes with different focusing properties. Thirdly, according to the designed optical probe models, GRIN fiber probe samples have been fabricated and tested. Finally, comparative analysis is conducted between the theoretical focusing performance parameters and the experimentally measured values. The results show that, in the given condition, the fitted value of the focusing constant of GRIN fiber lens and the theoretical focusing performance parameters of GRIN fiber probes, respectively agree well with the nominal value provided by the manufacturer and the experimentally measured data. Therefore, the proposed methods of measuring the focusing constant of GRIN fiber lens and its application in designing GRIN fiber probes are validated and feasible to further developing ultra-small GRIN fiber probes requiring specific optical focusing performance.     

高精度测量光学玻璃折射率的一种新方法

摘要: 准确测量光学玻璃的折射率已成为了保证光学系统成像质量非常重要的环节。本文介绍了光学玻璃折射率测试方法和国内外发展现状。提出了一种利用测量棱镜三个顶角所对应的三个最小偏向角的折射率测量新方法,该方法的特点是测量精度随被测光学玻璃的折射率增大而提高。在精度0.5²的测角仪上,折射率测量精度高于1x10-6。文中推导出了新方法的计算公式,并对精度做了理论分析。该方法由于测量精度高,有较好的应用前景。     

用透射法测量单层薄膜的折射率

根据单层薄膜透射率的表达式,提出了一种用透射法测量薄膜折射率的新方法。按照该方法,通过测量p光和s光在相同入射角下的透射率,可以计算得到薄膜的折射率。在测量中考虑了影响测量结果的两个方面,从而减少了实验误差。在波长为532nm的激光照射下,采用该法测得MgF2薄膜的折射率为1.379±0.005,相对误差小于0.4%。