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。     

Glan-Taylor棱镜和Marple-Hess棱镜透射比的入射角效应

为了清楚地了解G lan-Taylor棱镜和M arp le-Hess棱镜的透射比随入射角变化的规律,利用折射率公式和菲涅耳公式分别导出了入射角对G lan-Taylor棱镜和M arp le-Hess棱镜透射比影响的关系式;作出了理论曲线;同时利用偏振光实验平台对两种棱镜透射比的入射角效应进行了实验测试。结果表明,实验和理论曲线的变化规律是一致的;在不考虑干涉的情况下,当入射角在-2°~2°范围内变化时,G lan-Taylor棱镜的透射比随入射角的变化呈递减趋势,且变化较大;而M arp le-Hess棱镜的透射比却是先增大后减小,曲线大致以θ=0°为对称轴呈对称分布,而且透射比随入射角的变化较小,其原因是在M arp le-Hess棱镜的两个胶合面上,入射角对反射比的影响效果是反向的。     

Rochon棱镜反向使用消光比

为了研究Rochon棱镜反向使用消光比特性,采用分析棱镜胶合剂中光弹效应的方法,对Rochon棱镜正、反向使用时消光比进行了分析,并设计了实验,从理论和实验上对平行光反向通过Rochon棱镜时消光比下降的原因进行了研究。结果表明,当平行光正向通过Rochon棱镜时,消光比为1.14×10-5;反向通过时,消光比为2.93×10-3;反向通过加上λ/4波片后,消光比为5.72×10-5;准直光束反向通过Rochon棱镜时,由于胶合剂中的光弹效应的存在,使得传播方向不改变的一束光的消光比下降,验证了理论分析的正确性。该结果可为Rochon棱镜的设计制作和正确使用提供必要的参考。     

格兰-付科棱镜光强透射比曲线波动成因的研究

随空间入射角的连续变化,格兰-付科棱镜的光强透射比曲线会产生较大的波动。为了抑制这种波动,利用偏振光实验系统对格兰-付科棱镜的光强透射比进行了实验,并在假设棱镜空气隙间存在多光束干涉的条件下,对棱镜的光强透射比实验的过程进行了数值模拟。模拟结果和实验结果吻合的非常好。首次相对定量地给出了格兰-付科棱镜的光强透射比曲线随入射角变化而波动的根本原因。并提出了两种抑制格兰-付科棱镜光强透射比曲线波动的方法。结果表明,产生波动的原因是由于棱镜在充当检偏器的过程中,随着步进电机的转动,光束在空气隙上的入射角不断变化,引起空气隙间干涉光束光程差的变化,进而影响多光束干涉加强或减弱而产生的。曲线上的波动较大的原因来自于格兰-付科棱镜的透射光束在切割面上是入射面的s分量,其光强反射比较大的缘故。这一结果对研究具有光强透射比曲线波动抑制功能的格兰-付科棱镜是有帮助的。     

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。     

萨那芒特棱镜对单模高斯光束光强分布影响的分析

根据光在萨那芒特棱镜胶合介质层中的干涉效应,分析了萨那忙特棱镜对单模高斯光束光强分布的影响;结果表明：对于给定的入射单模高斯光束,若光在胶合层界面上的入射角、胶合层的厚度和胶合剂的折射率,三者确定其二,棱镜对透射光束光强分布的影响将随另一参量的变化作周期性振荡,且透射高斯光束的形状也会随之改变;相比较而言,棱镜对透射 光的影响要大于 光,但从总体上看,棱镜无论对 光还是对 光的影响均小于3％,所以在要求不是特别严格的应用中,可以忽略萨那忙特棱镜对单模高斯光束光强分布的影响。     

多光束干涉对钒酸钇棱镜透射比的影响

为了系统地研究多光束干涉对钒酸钇棱镜透射比的影响,对棱镜的透射比进行了详细的理论分析,得到了不考虑多光束干涉和考虑多光束干涉情况下,800nm～2400nm波段棱镜透射比的理论曲线,并利用UV-3101PC分光光度计进行了实验测试,发现钒酸钇棱镜的透射比在近红外区随波长的增大呈上升趋势,且曲线有波动。结果表明,多光束干涉对棱镜的透射比产生扰动。这为钒酸钇棱镜在偏光器件中的应用提供了重要的参考价值。     

晶体光轴的不平行对Glan-Thompson棱镜性能影响分析

为了分析Glan-Thompson棱镜两部分光轴不平行对棱镜性能的影响,利用冰洲石晶体的双折射特性,得到了两类晶体光轴不平行时Glan-Thompson棱镜出射光束偏离角、消光比和透射比的理论计算公式.结果表明,晶体光轴的不平行不会对棱镜的消光比造成影响;而晶体光轴的横向不平行会对出射光束透射比产生一定影响;晶体光轴的...     

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。     

冰洲石一玻璃组合超高透偏光棱镜

为了既节省稀有昂贵的冰洲石晶体材料,又尽量提高偏光棱镜的透射比,本文采用冰洲石晶体与光学玻璃组合的方法,给出一种以布儒斯特角入射来提高o光透射比的偏光棱镜的设计。样品由ZBaF3玻璃与冰洲石晶体通过大折射率液态胶合剂滇代萘胶合而成;通过实验测试,该形式棱镜的透射比均在95％以上,消光比优于10^-5。由该棱镜的理论设计和性能测试两方面都证明：冰洲石晶体与光学玻璃组合形式的偏光棱镜在一般情况下完全可以取代纯冰洲石晶体材料的偏光棱镜。     

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...     

具有高度对称分束角的单轴晶体棱镜设计与测试研究

在这篇文章中，报导了一种特殊设计的双渥拉斯顿单轴晶体棱镜具有高度对称的分束角。这种对称性与波长和单轴晶体材料无关。并对不同材料和不同的波长进行了测量。     

蓝光LED与LD激发方式对白光光效的影响

为了进一步提高固态白光光源的光效,探寻激发源与光效的关系,文章以菲涅尔理论为基础,研究了蓝光LED和LD作为激发源时,光能利用率随入射角及偏振角的关系.LED为激发源时,其光能利用率最大为96％;线偏振态LD为激发源时,入射角度为布儒斯特角、偏振角度为0°时,其光能利用率可达100％.研究表明在荧光转换型白光中,线偏振特性的LD相较于非偏振态的LED具有更好的光能利用率.基于所得结论提出了一种适用于LD激发荧光粉获取白光的荧光粉模块,并用蒙特卡罗光线追迹法进行了仿真验证,模拟结果与理论值完全吻合.     

反射型单元结构对称分束偏光棱镜的设计

为了设计一种单元结构的反射型等分束角偏光棱镜,根据各向异性晶体中光的全反射理论及实际使用要求,从理论上对这种单元反射型棱镜的结构进行了分析,找到了一个使棱镜实现等角分束的结构角,并以此结构角为基础,分析得到了棱镜的分束角不对称度随光波入射角及入射波长的变化关系。结果表明,利用此理论结果设计的反元结构反射型偏光镜,其分束角不对称度随入射角和入射波长的变化不大,满足使用要求。     

偏振耦合测试系统中偏振棱镜的设计

偏振棱镜是偏振耦合测试系统中的重要器件.本文设计了用于光纤寄生偏振耦合测试系统(DPCA)中的偏振棱镜.棱镜采用空气隙间隔,且光轴平行于入射平面的Glan-Taylor型结构,可以增强棱镜的抗光损伤能力,提高非常光线的透射比.与胶合型棱镜相比,在保证有效孔径大小的同时,缩小了棱镜的尺寸.理论分析了空气隙厚度与消光比的关系,当空气隙厚度大于27μm时,消光比达到10-7以上.     

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。     

冰洲石／氟化钡紫外偏光镜的一种改进形式

从理论上分析了冰洲石/氟化钡紫外偏光镜透射光束的偏离角；给出了一种修正透射光束偏离角的改进设计；利用高精度测角仪对改进的样品棱镜进行测试，结果表明：透射光束的偏离角小于3′。