高性能消色差延遲器的優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、相位延遲器是一種光信息調(diào)制器件，是偏光類器件中的一個重要組成部分，它在激光技術(shù)和偏光技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。相位延遲器可以實現(xiàn)光的偏振態(tài)的相互轉(zhuǎn)換，它與光的波長有直接關(guān)系。由于使用的光譜范圍寬，要在整個光譜范圍內(nèi)都達到很高的要求是比較困難的?，F(xiàn)代偏光技術(shù)和光調(diào)制技術(shù)除了對單一波長延遲器件提出較高的要求外，對寬光譜復(fù)合波片的消色差延遲器件也相應(yīng)的提出了較高的要求。消色差相位延遲器是一種能在某一光譜范圍內(nèi)使用的光相位延遲器件，但是當(dāng)前設(shè)計與實

2、際使用要求尚有一定的差距，因此設(shè)計延遲偏差盡可能小的高精度消色差相位延遲器就非常有必要。為此，我們對消色差相位延遲器進行了深入的探討和分析。 第一章緒論。主要論述了延遲器件的應(yīng)用范圍，設(shè)計型式，并對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀做了簡介。 第二章全反射相變理論。由菲涅爾公式，推導(dǎo)出全反射相變公式，這是設(shè)計全反射型消色差相位延遲器的理論依據(jù)。通過對全反射相變公式的討論，得出相位延遲δ與折射率n和全內(nèi)反射角θ的關(guān)系，為器件的設(shè)計打下了基礎(chǔ)。

3、 第三章全反射型消色差相位延遲器。首先分析了常規(guī)菱體型消色差相位延遲器：Fresnel rhomb，Mooney rhomb，AD-1型消色差相位延遲器，AD-2型消色差相位延遲器；然后介紹了斜入射理論；最后介紹了幾種斜入射型消色差相位延遲器：菱體相位延遲器(主要介紹)，長方體型相位延遲器(主要介紹)，梯形相位延遲器。 第四章消色差相位延遲器的改進設(shè)計。在以上理論的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種新型消色差相位延遲器，主要是把兩邊的垂

4、直入射方式變?yōu)樾比肷浞绞健．?dāng)器件的參量為α=14.5°，θ=66.5°時，入射光通過延遲器在[530nm，1000nm]的光譜范圍內(nèi)相位延遲介于89°-91°之間。入射光束偏離1時，在上述光譜范圍內(nèi)相位有0.0006°-0.45°的變化，器件對入射光的變化不靈敏，在一些波長處幾乎不變，并且此時相位延遲在89°-91°之間的光譜區(qū)域為[540，900nm]]；與AD-2型消色差相位延遲器相比，對入射角的靈敏性大大降低。 本文的創(chuàng)新

5、性工作： (1)對菱體相位延遲器尤其是長方體型相位延遲器的設(shè)計方法進行了系統(tǒng)分析研究，從器件的孔徑，消色差性，入射角的靈敏性，結(jié)構(gòu)角的靈敏性四個方面對延遲器進行了綜合設(shè)計考慮。利用以上理論設(shè)計了一個λ/4相位延遲器，其在350nm-2000nm光譜區(qū)域內(nèi)，相位延遲偏離量可控制在0.04°內(nèi)，并且有較低的對入射角的靈敏性。 (2)設(shè)計出一種新結(jié)構(gòu)的延遲器件。新器件不僅保留了光束通過AD-2型消色差相位延遲器件不發(fā)生偏向或移