空间调制干涉光谱仪中Wollaston棱镜的研究

对偏振型空间调制干涉光谱仪采用的偏振分光器—Wollaston棱镜的分光原理进行了深入分析,并对主截面内不同入射情况下产生的寻常光(o光)和非寻常光(e光)之间的光程差进行了计算机模拟,模拟结果为偏振型空间调制干涉光谱仪的参数设计及应用提供理论依据。     

采用Wollaston棱镜的空间调制干涉成像光谱仪

空间调制干涉成像光谱仪相对时间调制型干涉成像光谱仪具有稳定性强、实时性好、小型化、费用低等特点,Wollaston棱镜分光系统的参数设计直接关系到光谱仪性能的优劣,针对Wollaston棱镜分光原理展开分析和计算,给出不同材料Wollaston棱镜在不同结构角条件下分束角与波长的关系以及不同波长条件下入射角与棱镜厚度的关系,给出了选择和设计Wollaston分光棱镜的一些原则,为可应用于航天遥感的空间调制干涉成像光谱仪的设计及研制提供理论依据。     

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棱镜对发散光束的分束特性分析

为了了解Wollaston棱镜用于发散光束时对出射o光束、e光束发散角的影响,利用折射定律对发散光束两边缘光线通过Wollaston棱镜后的o光、e光分束角进行了推导,采用控制变量法分析了发散光束经过Wollaston棱镜后出射的o光束和e光束的变化,得出了Wollaston棱镜对出射o光束、e光束发散角的影响。结果表明,相对入射光束的发散角,Wollaston棱镜对o光束有减小发散角的作用,对e光束有增大发散角的作用;对于一定结构角的棱镜,当入射光的波长变大时,o光束发散角增大,而e光束发散角减小;对于确定的单色发散光束,当结构角增大时,o光束发散角减小,而e光束发散角增大;无论是入射光的波长还是棱镜结构角的变化,对出射o光束、e光束发散角的影响都是有限的。由此可见,在要求不是太高的应用中,可以忽略Wollaston棱镜对出射o光束、e光束发散角的影响。     

Wollaston棱镜宽带减反射膜的研制及测试

针对Wollaston棱镜中o、e光对应的基底折射率相差较大以及制作该晶体的冰洲石和许多薄膜材料间附着力较差的特点,为了提高镀膜材料和冰洲石基底的附着力以及提高棱镜的透过比,拓宽有效使用带宽,借助于计算机辅助设计方法,设计了高性能多层减反射膜系。选用合适的光学薄膜材料,利用电子束蒸镀,借助于离子源辅助蒸镀,制作了高性能的宽带减反射膜。测试结果表明：o光的平均剩余反射率小于1．0％,e光的平均剩余反射率小于0．5％,有效使用带宽在近红外大于200nm;薄膜和基底结合牢固,达到了设计要求,提升了棱镜的品质。     

闭环光纤陀螺方波调制失真的影响与消除

数字闭环光纤陀螺仪测量角速度时,采用方波调制引起的各种失真会对输出结果产生影响。基于傅里叶级数建立包含失真噪声的闭环光纤陀螺方波调制、解调信号模型,对各种调制失真引起的输出误差进行了仿真分析,并提出一种双极型归零脉冲方波解调方法,用于消除方波调制闭环光纤陀螺仪的输出信号误差。仿真结果表明:采用常规方波解调时,调制信号的相位失真、方波脉宽失真、谐波失真以及梳状噪声脉冲对光纤陀螺仪输出有很大影响,测量角速度相对误差可达1%量级。采用双极型归零脉冲方波解调时,上述调制失真的影响都得到有效的减小,陀螺仪测量角速度相对误差只有0.1%量级,降低了一个数量级,说明文中提出的双极型归零脉冲方波解调方法对提高闭环陀螺的测量精度和稳定性有重要意义。     

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.     

双Wollaston棱镜分光特性的研究

对双Wollaston棱镜中光波的传播特性进行了细致和深入的分析,给出了棱镜中生成的两束光光程差的具体表达式,为偏振型空间调制干涉光谱仪的设计和应用提供了理论依据.在不同切割角条件下,对光程差与入射角的关系进行了计算机模拟.模拟结果表明光程差和入射角的关系具有较好的线性,切割角越大的线性越好.但是切割角大,光容易从棱镜侧面逸出.选择必要的切割角、合适的入射点和恰当的入射角范围是设计双Wollaston棱镜型干涉光谱仪必须考虑的问题.     

Wollaston棱镜分束角的光谱特性

提要:为了了解Wollaston棱镜分束角随入射光波长的变化规律,我们对其分束角的光谱特性从理论上进行了分析,并进行了实验测试,结果表明:入射光波长对Wollaston棱镜的分束角有一定的影响,其规律为:棱镜的结构角越大,入射光波长对分束角的影响越大:紫外光谱区的影响大于可见和红外光谱区。对于Wollaston棱镜分束角的对称性,其特点为:棱镜结构角越大,入射光波长越短,对称性越差。     

Wollaston棱镜晶体光轴的垂直偏差对分束特性影响分析

为了了解晶体光轴精度对Wollaston棱镜性能的影响,给出了光晶体轴存在纵向垂直偏差时Wollaston棱镜分束角的精确表达式,与常规Wollaston棱镜分束角进行分析表明：o光的分束角变小,d光的分束角不受影响：当Wollaston棱镜两部分的晶体光轴存在横向偏差时,棱镜的分束角及消光比均不受影响,但棱镜的透射比...     

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.     

利用坐标变换求Wollaston棱镜的分束角

利用光的折射定律和坐标变换对Wollaston棱镜的分束角随任意入射角变化关系进行了理论分析。对在不同的入射面内分束角分别随入射角的变化,对在方位角为0的入射面内分束角随结构角的变化做了详细分析并进行了实验测试,新公式得到的理论结果与实验相符合。     

别汉棱镜角度误差对光轴一致性影响的研究

在周视扫描成像系统中,需要通过特定光学元件进行消像旋.别汉棱镜是最常用的消像旋元件之一,由于棱镜的角度误差对系统光轴的影响较大,因此对别汉棱镜的角度误差要求非常严格.本文通过分析推导反射光线、折射光线以及三维坐标系旋转的矢量形式表达式,建立了别汉棱镜的角度误差模型,在此基础上分析了入射光轴经别汉棱镜折反射之后出射光轴的...     

Wollaston棱镜用于会聚光束中的位相延迟研究

本文推导了任一空间光线经过Wollaston棱镜的相位延迟公式,分析了特殊情况下会聚光束经过棱镜的相位延迟分布。     

Large-scale spatial angle measurement and the pointing error analysis

A large-scale spatial angle measurement method is proposed based on inertial reference. Common measurement reference is established in inertial space, and the spatial vector coordinates of each measured axis in inertial space are measured by using autocollimation tracking and inertial measurement technology. According to the spatial coordinates of each test vector axis, the measurement of large-scale spatial angle is easily realized. The pointing error of tracking device based on the two mirrors in the measurement system is studied, and the influence of different installation errors to the pointing error is analyzed. This research can lay a foundation for error allocation, calibration and compensation for the measurement system.     

非线性空间调制对两分量玻色-爱因斯坦凝聚孤子演化的影响

考虑具有谐振势的两分量玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）中的亮孤子,采用数值模拟方法研究了非线性空间调制对线性耦合两分量BEC中的孤子演化的影响。结果表明,s-波散射长度的空间变化改变了孤子的密度包络;在合适的初始条件下,可以存在稳定的孤子态;孤子的演化依赖于非线性空间调制系数的符号和大小。     

宽频偏光棱镜的视场角与设计

本文通过分析偏光棱镜视场角在宽频使用情况下变化关系，提出了从紫外至近红外光频区内偏光棱镜视场角的几种设计方法。