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。     

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.     

Wollaston式对称分束偏光棱镜

基于Wollaston棱镜的结构,给出了对称分束偏光棱镜的一种新的设计,即通过修正光束的出射端而来实现对称分束.给出了出射端面的修正角与棱镜的结构角之间的关系式.以632.8nm波长为例分析了出射端面的修正角与棱镜的结构角之间的关系曲线,并且分析了此修正角与波长的关系曲线.     

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.     

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。     

Wollaston 棱镜对单模高斯光束光强分布影响的分析

为了研究Wollaston棱镜对单模高斯光束光强分布的影响,采用分析光在棱镜胶合层中干涉效应的方法,对透射o光和e光分别进行了分析。对于某一给定的两偏振模兼并的单模高斯光束,透射o光和e光均随入射光在胶合层介质面上入射角、胶合层的厚度及层中介质的折射率的变化作周期性振荡,且振荡的幅度和频率也随之变化,这种振荡对透射光束的影响小于0.65%。结果表明,在实际应用中,只要对透射光束光强相对变化的要求不小于0.65%,即可忽略Wollaston对高斯光束光强分布的影响。     

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°.     

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。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光分不丌,将影响。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.     

方波调制消除Wollaston 棱镜非线性系数对空间测角的影响

建立了一种基于Wollaston 棱镜偏振分束的空间测角模型。对于Wollaston 棱镜出射光强对系统测角精度带来的影响做了简要的理论分析和仿真,仿真结果表明出射光强偏离马吕斯定律,出现了一定的非线性偏差,且Wollaston 棱镜的非线性偏差对空间测角装置的测角精度影响很大,降低了装置的实用价值。提出了一种采用方波磁光调制提高测角精度的方法,该方法有效消除了Wollaston 棱镜的非线性系数、磁光玻璃的调制度波动、电路增益差异及光强波动的影响,且该方法相对正弦磁光调制方法更容易实现。最后通过相关的对比实验,采用该方法系统在-8~+8范围内能够达到15 的测角精度。     

Wollaston棱镜正反向的分束角及分束角的对称性

为了了解Wollaston棱镜正反向使用时分束角及分束角的对称性,采用数学运算和实验测试相结合的方法,进行了理论分析和实验验证,取得了较为理想的数据。由分析可知,Wollaston棱镜正、反向分束角及分束角对称性不同是因为反向入射时第1块棱镜中的o光在第2块棱镜中成为e光波时,其光矢量振动方向和晶体光轴不平行,对应的不再是主折射率所致。结果表明,Wollaston棱镜正向使用时的分束角略大于反向入射时的分束角,且Wollaston棱镜结构角越大,入射波长越短,则正、反向分束角的差值越大。     

The spectral characteristics of the splitting angle for double Wollaston prism

The spectral characteristics of the splitting angle and its asymmetry for double-Wollaston prism are analyzed theoretically. With the increase of the prism structure angle, the splitting angle of the double Wollaston prism and its asymmetry increase. However, the splitting angle decreases with the increase of the wavelength of incident light. The influence of the incident light wavelength on the splitting angle in the ultraviolet wave band is much greater than that in visible and near-infrared wave band. To verify the theoretical analysis, the characteristics of the double Wollaston prism are also studied experimentally.     

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。     

格兰-傅科棱镜空气隙厚度的测量

为了测量格兰-傅科空气隙的厚度,分析了棱镜对单模高斯光束的影响,结果表明：透射光束随光束在棱镜端面上的入射角变化呈现周期性的振荡,且振荡特性与入射光的波长、光强分布特性、棱镜结构角及空气隙的厚度有关,对于给定波长的入射单模高斯光束,由于棱镜的结构角在棱镜胶合之前可以精确测得,所以通过分析这种振荡特性便可以得出棱镜空气隙的厚度,据此,设计实验,并测出了成品棱镜空气隙的厚度。     

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。     

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。