基于Michelson干涉儀及數(shù)字圖像處理的CSBN晶體光學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、鈮酸鍶鈣鋇晶體（分子式(Cc/o.28Ba/0.72)，（Sr0.60 Bao.40）l一xNb206，簡寫為CSBN）是由山東大學(xué)晶體材料國家重點實驗室新近生長的一種具有鎢青銅結(jié)構(gòu)的優(yōu)良光折變材料。CSBN晶體屬于四方晶系，空間群為P4bm:具有非中心對稱，類似SBN結(jié)構(gòu)。根據(jù)CSBN晶體通式中下標(biāo)x的不同取值，可分為三種型號CSBN25(x=0.25), CSBN50(x=0.50)和CSBN75(x=0.75).
　　 本

2、文的主要工作是基于Michelson干涉儀及數(shù)字圖像處理的方法對CSBN50晶體的部分光學(xué)性質(zhì)進行了研究。其中包括對該晶體折射率及光致折射率變化行為的研究。具體工作包括以下幾個方面：
　　 1.利用Michelson干涉儀器、步進電機旋轉(zhuǎn)臺、CCD相機等搭建了實驗平臺，對實驗平臺穩(wěn)定性進行了測試并測量了CSBN50晶體的雙折射率。折射率是晶體的重要光學(xué)參數(shù)，也是衡量晶體物理特性最基本的內(nèi)容之一。測量晶體折射率的方法很多，但是折射

3、率測量的范圍和精度一般都因為方法本身所要求的條件而受到不同程度的限制。干涉法精度高且沒有破壞性，近年來成為研究熱點。本論文在Michelson干涉儀的基礎(chǔ)上添加整合了步進電機旋轉(zhuǎn)臺及CCD攝像機等組成了一套測量透明介質(zhì)折射率的實驗裝置。在此實驗裝置的基礎(chǔ)上，提出并研究了基于Michelson干涉儀等厚干涉及數(shù)字圖像處理的透明介質(zhì)折射率測量方法，并分別測量了CSBN50晶體的主折射率，得到了其雙折射率。
　　 2.利用圖像處理的方

4、法研究了Michelson干涉儀補償法。推導(dǎo)了折射率n與條紋周期數(shù)人N（整數(shù)）的關(guān)系式，通過此關(guān)系式可以對折射率的測量值進行對比與修正。
　　 3.改進了實驗平臺，研究了基于圖像處理的CSBN50晶體的光折變行為。光折變非線性光學(xué)是非線性光學(xué)研究領(lǐng)域的一個重要分支。本論文在上述實驗平臺的基礎(chǔ)上進行了改進，添加了外電場，利用CCD拍攝的干涉圖灰度對比的方法研究了CSBN50晶體在外電場及無外電場、偏振光寫入及讀出下的光致折射率變化

5、行為。通過對觀察到的現(xiàn)象進行分析得到了有關(guān)CSBN50晶體光折變性質(zhì)的如下結(jié)論：(1)在激光波長為632.8nm、功率1.5mW的情況下，CSBN50晶體在無外加電場下經(jīng)過80分鐘的激光輻照其光致折射率變化不明顯，而在晶體光軸方向施加外電場的情況下(電壓從Ov增加到1200v，作用距離L=4.98mm)可以觀察到明顯的光折變現(xiàn)象，折射率變化量級為10-4。(2)在CSBN50晶體光軸方向施加外電場的情況下晶體光折變效應(yīng)具有如下特點：(a