空间调制棱镜干涉仪

美国喷气推进实验室的研究人员研制出了一种空间调制棱镜干涉仪,该干涉仪克服了传统干涉仪的复杂性以及衍射光栅、色散棱镜和光谱选择滤光片固有的缺陷.其应用包括大气探测、地质测绘、现场矿物学、海洋学、污染监测、有毒气体探测、医学光谱成像以及工业检测.     

光干涉方法在角度偏差测量中的应用

介绍了应用光学干涉原理测量棱镜光学平行差的方法.棱镜可等效展开为玻璃平板,其入射面与出射面的光程差恒定,通过波长调谐方法,改变等效玻璃平板之间的位相差,从而用移相干涉术测量了光学棱镜的光学平行差.介绍了一种立方体玻璃90°偏差测量的新方法,斐索干涉仪的测试光束以45°入射到立方体玻璃内,入射波面经立方体90°二面角自准直反射,与干涉仪参考波面相干形成干涉图.分析了干涉波面与立方体玻璃二面角误差之间的关系,并通过移相式干涉仪给出了实测结果.     

检验平行度和棱镜角的干涉方法

给出了快而方便地检验光学元件的例子：玻璃块的平行度、波洛棱镜的90°角误褰和棱镜的尖塔差和直角棱镜45°角的误差。用氦-氖激光源，而以待测元件充当干涉仪。     

用于减少漂移的纳米定位干涉仪集成系统

基于表面等离子体共振 (SPR)的纳米定位装置可以实现纳米级的定位分辨率和重复性。通过设计特殊四面体棱镜 ,使四面体棱镜第一个反射面的入射角等于SPR的共振角 ,在该反射面上镀上金属膜 ,后面放置光纤探头构成SPR定位指零装置 ,实现了纳米定位装置和干涉仪系统的集成。干涉仪测量前利用SPR纳米定位系统确定一个零位 ,当发生漂移时回到定位零点进行读数校正 ,就可以减少干涉仪的漂移误差。建立了集成纳米定位装置的干涉仪系统。实验表明 ,干涉仪的测量不确定度从 70nm减小到 10nm ,提高了系统的测量精度和稳定性     

可用于小口径光束波前检测的横向剪切干涉仪

提出了一种可用于小口径光束波面检测的横向剪切干涉仪。该干涉仪由偏振分光棱镜、光轴与其表面平行的晶体平板、1/4波片、反射镜及CCD构成。被测光束由偏振分光棱镜进行透射起偏和反射检偏,利用反射镜的反射两次经过晶体平板、1/4波片来实现剪切光束的等光程干涉。通过晶体平板剪切复制波面以获得小的剪切量,可用于小口径光束波面的检测。晶体平板的旋转可以改变剪切量,实现了不同口径不同波前的光束波面检测。对该干涉仪进行了仿真分析,得到了不同入射角情况下的剪切干涉图,仿真结果与理论分析结果相一致。实验中,旋转晶体平板得到的剪切干涉图与仿真结果相一致,很好地验证了该剪切干涉仪的有效性。     

角锥棱镜阵列像差仿真与实验研究

阐述了全光路像差校正自适应光学系统的工作原理,明确了全系统的校正能力受制于角锥棱镜阵列的面形像差.针对工作在0.6328μm波长的全光路像差校正自适应光学系统,从仿真的角度研究了3种角锥棱镜阵列,研究了角锥棱镜阵列的组成单元--角锥棱镜的综合角误差在2"以内时,角锥棱镜阵列的面形像差可以忽略.用WYKO干涉仪测量了实际角锥棱镜阵列内每个角锥棱镜的波像差,根据波像差计算的综合角误差,拟合了角锥棱镜阵列的面形,验证了仿真结果.     

补偿Yb：glass飞秒激光器色散的G—T干涉仪设计

提出了一种G—T干涉仪补偿色散半导体泵浦Yb：g1ass飞秒激光器的新方案。分别计算了SF10棱镜对与优化的多腔G—T干涉仪对Yb：g1ass的二阶及三阶色散的补偿效果。设计了可以补偿Yb：g1ass色散的优化的多腔G—T干涉仪。     

角锥棱镜的偏振效应

角锥棱镜应用于偏振光干涉仪时,其偏振性能将直接影响到信号质量,一般会引入偏振混迭或频率混迭,严重时激光被消偏,使仪器无法正常工作。本文利用Ｊｏｎｅｓ矢量和坐标变换方法,导出角锥棱镜的Ｊｏｎｅｓ矩阵,计算了线偏振入射光经过角锥棱镜后,返回光的偏振方位角和椭率。     

多棱镜扩束器的共振反射器效应

在脉冲染料激光器的复合腔调谐中,往往同时插入棱镜扩束器和部反镜。将不敷膜的四棱镜扩束器用于光栅调谐的染料激光器中,实验表明:除了具有扩束作用之外,它还有四界面共振反射器的特性,既有因棱镜安放位置倾斜引起的空间光强调制,也有由棱镜四界面组合反射率引起的频率光强调制。由于这种共振器与光栅的复合腔作用,F-P干涉仪记录的激光干涉环图表明:输出激光是一种可调谐的多群纵模振荡,振荡线带宽和间隔分别与系     

激光棒干涉测试中的若干问题

本文阐述用LTY-80棱镜干涉仪(泰曼干涉仪),测量激光棒的端面平行差和波前畸变的原理,对于从干涉图判读和计算端面平行差、波前畸变提出一些见解,以利统一测试方法,作为制订“激光棒波前畸变测试方法”图象标准的参考材料。     

复合式剪切差可调谐平行分束偏光镜

为了克服现有平行分束偏光镜剪切差较小且不可调谐的缺点,拓宽平行分束偏光镜的应用范围,采用冰洲石晶体和两块间距可调的三角形玻璃棱镜,制作出造价相对低廉、剪切差大范围内可调谐、且具有优越的分束比和透射比的复合式剪切差可调谐平行分束偏光镜。从理论上分析了该复合式棱镜的剪切差可调谐范围、e光和o光的分束比及未镀增透膜的情况下总的透射比随复合式棱镜中玻璃棱镜的结构角及两块玻璃棱镜的间距等结构参数的变化,并给出了仿真计算结果。依据该结果设计了实验样品,剪切差在1.4～50.2mm范围内可调谐,e光和o光的光强分束比优于1.1,且在未镀增透膜的情况下总的透射比大于80%。     

用于大气消光系数测量的组合棱镜吸收池设计

基于两棱镜组合的光学特点提出了一种改进的光振荡装置。该装置由四个直角棱镜组成,通过调节棱镜间的相对距离和位置,可以改变基线长度和振荡次数,使光线在光振荡装置中实现立体分布,达到增加光程的目的。通过测量输出光强度,得到大气消光系数和能见度;对实际应用中激光器发散角所引起的光传输过程中光斑直径随光程增加而增大的情况进行了数值模拟,并分析了不同能见度对应消光系数及不同光程的光强衰减比,为探测器的选取提供参考。     

消光棱镜气室气体检测特性分析

在消光法气体浓度检测中,使用了两个相同的直角棱镜增大透射光束在气体中的光程,利用其对光束的全反射特性提高了气室的检测灵敏度;使用凸透镜对旁轴光束聚焦,解决了二次测量中输出光束平移问题;给出了旁轴光束条件下光束的传输特性方程及灵敏度的定性表达,并对灵敏度进行了仿真分析;使用单波长测量法对气体浓度进行了计算,并分析了系统误差。     

Ultrahigh resolving electrooptic prism array light deflectors

A type of light deflector that shows ultrahigh resolving power is proposed. This light deflector consists of arrayed electrooptic prisms. The resolving power of this deflector isNtimes larger than that of a single electrooptic prism, whereNis the number of arrayed prisms. If the voltages applied on each crystal are all the same, the deflecting angle is discontinuous. But if the voltages are not equal to each other, it can be continuous. Experiments were done using a simple deflector. The experimental results agreed with the theory. The experimental deflector showed 50 resolved individual spots when maximum applied voltages were ± 600 V. It is clear that we can have a light deflector that shows over 600 resolvable spots easily. Current techniques are sufficient to manufacture such deflectors.     

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。     

基于直角棱镜的光纤光度传感器

介绍了一种由两个相同直角棱镜构成的气室。利用其对光束摆动的不敏感性及对光束的反射特性，来提高气室工作的稳定性和检测灵敏度；分析了传感器中光束的传输特性，给出了光束的传输方程、单波长和双波长情况下光度传感器的测量方程；光束在气室内往返的次数N与过两个直角棱镜各自直角棱的对称面的间距d有关，通过调节间距d可选择所需测量灵敏度。测试结果表明，在低浓度测量时，这种光度传感器的灵敏度为普通单程吸收池灵敏度的N倍；在较高浓度时，仅在N为较小的几个值时，传感器的灵敏度与光束在气室内往返的次数N成正比，N较大时，光束在气室内往返的次数对传感器灵敏度的倍增作用减弱。基于直角棱镜的光纤光度传感器特别适合痕量物质的光度测量。     

格兰-泰勒棱镜和格兰-付科棱镜透射比的比较研究

为了验证空气隙的厚度是否对偏光棱镜的透射比产生影响,对格兰-泰勒棱镜和格兰-付科棱镜的透射比进行了详细的理论分析,并利用UV-3101分光光度计分别对两只格兰-泰勒棱镜和两只格兰-付科棱镜的透射比进行了实验测试,发现格兰-泰勒棱镜的透射比(85%左右)明显高于格兰-付科棱镜(50%左右)。理论分析表明,对于严格的准直光束,两种棱镜的透射比均随波长的变化而振荡,且这种振荡对格兰-付科棱镜强于格兰-泰勒棱镜;但在分光光度计上的测试并未出现振荡,这说明对于非严格准直的光束,空气隙的厚度并不影响棱镜的透射比。     

光学胶折射率对渥拉斯顿棱镜透射性能的影响

为了使渥拉斯顿棱镜具有更好的透射性能,从理论上分析了光学胶折射率对渥拉斯顿棱镜透射光光强分束比、总透射比的影响,得到了关于光学胶折射率与棱镜透射光光强分束比及总透射比的关系式,并拟合出了关系曲线.结果表明,光学胶折射率对渥拉斯顿棱镜的光强分束比和总透射比均有影响;且无论棱镜的结构角是大是小,光强分束比为1和总透射比的最大值对应着同一光学胶折射率,对633nm的光而言,此折射率值为1.570.这一结果对优化渥拉斯顿棱镜的性能是非常重要的.     

典型Cr4+:YAG激光器的色散特性分析研究

这篇文章从经典的洛仑兹模型出发 ,推导出Cr4 :YAG晶体的增益和材料色散的二阶三阶表达式 ,计算了在Cr4 :YAG激光器中采用熔硅棱镜对色散补偿时由棱镜对引入的负色数量 ,证明在Cr4 :YAG激光器腔中可采用棱镜对进行色散补偿获得超短光脉冲     

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。