干涉法测量透明液体折射率的研究

目前采用干涉法测量光学材料的折射率的方法很多,本文各种方法提出了一种较为巧妙、简便的测量薄透明体折射率的方法,即利用同一个楔形盒装入两种样品,一为待测样品,另一为易测折射率的透明液体参照物,将楔形盒置于迈克尔逊干涉仪光路中利用对比,可较大地简化步骤,减少烦杂计算,从而较快地得到良好结果用此方法测量了某聚合物分散液晶的折射率。实验表明该方法有便于操作、成本低、效率高等优点,对薄透明体或其他材料的折射率测量具有一定的参考实用价值。     

基于ZEMAX的傅里叶红外多组分气体分析仪的光学设计

为了研制基于傅里叶变换红外光谱技术的多组分气体分析仪，以光学设计软件ZEMAX为基础，对组成傅里叶红外多组分气体分析仪的主要部件，包括迈克耳孙干涉仪和长光程怀特池进行了设计，同时对系统光路也进行了设计，并对其进行了仿真模拟。根据仿真结果研制的设备成功采集到红外光谱，证明光学设计完全可行，可以指导设备的研制工作。     

单模石英光纤光克尔常数的测量

描述了一种测量石英单模光纤光克尔常数的实用方法．采用石英单模光纤作为光克尔介质构成全光纤马赫－琴德干涉仪，将干涉仪的一臂注入强光，使其折射率被强光调制，出现非线性特性，即光克尔效应．通过干涉计量方法，利用销相放大器测量输出光强的变化，从而得到该石英光纤的光克尔常数．测量结果为：Ｋ＝３．９８×１０－２０ｍ２／Ｗ     

旋转载体上空气非均匀性对干涉测量影响的研究

分析了旋转载体上离心力产生的干涉测量光路中空气介质压强的不均匀性变化,给出了干涉光路介质折射率相应的分布规律,研究了由此产生的干涉测量系统动态测量的示值偏差．据此分析计算的结果可用于测量结果的精密修正,为精密离心机及类似的旋转载体上的动态干涉测量系统的分析设计提供了理论依据．     

激光光源迈克耳逊干涉仪的图样分析

用激光作迈克耳逊干涉仪的光源,除了得到一可调节变化的图形外,还发现了一个在调节中不变的图样。分析这一现象,对教学演示、干涉测量、提高干涉仪的图形质量以及改进实验都很有意义。     

用环形横向剪切干涉仪测量透镜的折射率

叙述了一种用环形横向剪切干涉仪，无损测量透镜折射率和色散的新方法，并对测量原理．测量误差以及灵敏度作了详细阐述和讨论，结果表明，这种方法简易可行，有推广使用价值。     

浸液干涉法测量非球面面形

将浸有被测非球面透镜的液槽置于泰曼干涉仪的测试光路中,调整液体的折射率以改变通过被测件各点光线的光程差,使出现干涉条纹。干涉条纹的高差当量由一般干涉测试的λ/2变为λ/2(n_0-n),即可在一般的干涉仪上测量深度非球面。因此该方法是一种非常简便、实用的测量非球面的新方法。本文叙述了该方法的测量原理、测定精度、适用范围,并给出一个测量实例。     

基于反衬度的钠光特征谱线实验研究

提出干涉条纹反衬度测量概念,在迈克耳逊干涉仪上对双黄线的波长与波长差进行测量的原理和方法,并对实验测量过程中波长和波长差数据进行了细致的计算.实验测量结果与理论值一致,达到了预期的效果.利用反衬度方法在迈克尔逊干涉仪上实现对钠光特征谱线一种快捷有效测量方法,所测的数据较精确,对研究钠原子的内部结构提供可靠的实验数据,该测量方法可进一步拓展为物理设计性、应用研究性实验.     

马赫-泽德干涉条纹图像处理算法

马赫-泽德干涉仪适用于研究气体密度迅速变化的状态，由于气体折射率的变化与其密度的变化成正比，而折射率的变化将使通过气体的光线有不同的光程，则可通过干涉臂变化对干涉条纹图像效果的影响，得到气体密度．采用CCD来接收马赫-泽德干涉仪产生的条纹图像，再通过图像采集卡将条纹图像送到计算机，从而通过对条纹图像进行一系列算法的处理，求出条纹间距，得到气体密度的变化状态．本文从基本的光干涉理论出发，对马赫-泽德干涉条纹图像特征进行分析，建立了数学模型．并根据此模型设计了处理马赫-泽德干涉条纹图像的算法．算法包括图像的预处理(即图像的噪声提取)、图像的二值化以及图像的细化．     

石英晶体最大双折射率色散特性的椭偏测量

为了测量石英晶体最大双折射率的色散特性,在椭偏光谱仪的水平透射测量模式下,通过对确定厚度的石英波片相位延迟量的精确测量,计算出了石英晶体的最大双折射率值,并进行了误差分析。结果表明:这种方法光路简单、操作方便,屏蔽了光源的不稳定性;双折射率测量精度达到了10-6,比连续偏光干涉法的测量精度提高了1个数量级;实现了对石英晶体的最大双折射率色散特性的连续光谱测量;此方法对其它双折射晶体材料的双折射率色散特性的研究也同样适用。     

用Michelson干涉仪测量光折变聚合物折射率调制度

利用Michelson干涉仪的工作原理及光折变聚合物的光敏特性,提出了用Michelson干涉仪直接测量光折变聚合物折射率调制度的方法。利用制作的光折变聚合物样品,测得的数据与文献报道一致,分析了测量误差的影响因素,实验误差为3.78%,进而验证了该方法的可行性,并可以发展为光聚合物折射率调制度测量的通用平台。     

椭偏参数测量误差对薄膜参数测试精度的影响

为了分析透明均匀介质膜的椭偏方程中所隐含的椭偏参数和薄膜参数（膜厚、折射率）之间的误差关系,提出基于误差传递公式和反函数组定理,通过求出椭偏参数对薄膜参数的偏导在名义膜厚和名义折射率处的值来反求后者对前者的偏导值,进而绘出不同入射角下膜厚和折射率误差与椭偏参数测量误差之间的关系曲线的方法.该法所得结果表明,椭偏参数测量误差导致的膜厚误差和折射率误差并非在同一入射角下达到最小;它们最小时所分别对应的最佳入射角随着入射光波长、薄膜名义膜厚、名义折射率和基片折射率变化而变化;若以各自最佳入射角时所对应测得的膜厚和折射率作为薄膜参数测试值,则能有效提高测量精度.该结论与在激光椭偏仪上的实际测量结果相符.文中方法对分析其他超越方程中多个变量之间的误差关系以及各变量值的优化选取有一定参考价值.     

用迈克尔逊干涉仪测定透明介质的折射率

提出用迈克尔逊干涉仪等倾干涉法测定透明介质的折射率。实验证明,这种方法是有效和简便的,是对迈克尔逊干涉仪实验内容有益的补充。     

基于光谱型白光干涉仪的绝对距离测试研究

采用微型光纤光谱仪记录宽波段(450～900 nm)下的光谱干涉图,提出一种解包络线的方法来提取相位主值,同时由总光程差与棱镜折射率成正比的关系进行相位解包裹.由线性关系的斜率和截距分别求解得到棱镜的等效厚度和两参考镜之间的绝对距离.利用该方法测试了参考镜在不同位置处的距离,结果与千分尺数值之间的偏差小于1%,同时获得了99.9%的线性度.还测试了BK7玻璃的厚度,与其他方法相比,其精度达0.21%.分析了影响测试精度的因素,并对测距范围进行了讨论.     

TiO_2薄膜表面粗糙度对光学特性的影响

薄膜表面粗糙度是影响薄膜光学性能的一个重要指标,采用Taylor Hobson表面轮廓仪对离子束辅助电子束热蒸发沉积的二氧化钛(TiO2)薄膜表面粗糙度进行了研究.采用椭偏仪通过选择不同的结构模型研究了不同基底粗糙度上沉积的TiO2薄膜的折射率和消光系数.研究结果表明:0.3 nm/s的沉积速率获得的TiO2薄膜表面粗糙度较小;在基底粗糙度较小时,TiO2薄膜具有一定的平滑作用.通过减小基底的粗糙度和考虑混合模型,TiO2薄膜特性有一定的提升,随着薄膜表面粗糙度的增加其折射率趋于2.08,消光系数趋于0.04.     

Optical Properties and Microstructure of Ta2O5 Thin Films Prepared by Ion Assisted Electron Beam Evaporation

An effective method for determining the refractive index of weak absorption transparent thin films was presented, which is also applicable to other weak absorption dielectric thin films.The as-deposited Ta2O5 thin films prepared by ion assisted electron beam evaporation showed a maxima transmittance as high as 93% which was close to that of the bare substrate, and exhibited a blue shift when the substrate temperature increased from room temperature to 250 ℃. The refractive index seemed to be immune to the substrate temperature and film thickness with its value about 2.14 at incidence wavelength of 550 nm. The surface morphology measured by atomic force microscopy (AFM) revealed that the microstructures lead to the slim optical difference, which was the interplay of substrate temperature and assisted ion beam.     

Optical properties and microstructure of Ta<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>5</Subscript> thin films prepared by ion assisted electron beam evaporation

An effective method for determining the refractive index of weak absorption transparent thin films was presented, which is also applicable to other weak absorption dielectric thin films. The as-deposited Ta2O5 thin films prepared by ion assisted electron beam evaporation showed a maxima transmittance as high as 93% which was close to that of the bare substrate, and exhibited a blue shift when the substrate temperature increased from room temperature to 250 ℃. The refractive index seemed to be immune to the substrate temperature and film thickness with its value about 2.14 at incidence wavelength of 55（1 nm. The surface morphology measured by atomic force microscopy （AFM） revealed that the microstructures lead to the slim optical difference, which was the interplay of substrate temperature and assisted ion beam.     

迈克尔逊干涉仪测波长的最佳区间的讨论

用迈克尔逊干涉仪的点光源非定域干涉测氦氖激光的波长时 ,其值总是偏大。笔者通过理论分析并结合具体实验找出产生误差的主要原因是由于两主镜面M1和M2 无法严格垂直造成的。并且得出了用迈克尔逊干涉仪测氦氖激光波长的最佳区间     

利用迈克尔逊干涉仪测量光学球面的曲率半径

提出了一种光学球面曲率半径的无损测量方法，它利用麦克逊干涉仪的白光干涉零级暗条纹测出平面与被测球面相交的圆直径及相应的矢高值后，便可求得球面曲率半径。测量过程中无测量力的影响，也不会损坏被测件表面，而且测量时对被测件安装定位无特殊要求，误差环节少，具有实用意义。