材料特性對偏光棱鏡消光性能的影響.pdf

1、近年來隨著激光偏光技術(shù)的發(fā)展，偏光器件已經(jīng)成為偏光技術(shù)發(fā)展的重要器件，也是目前國內(nèi)外激光偏光技術(shù)中普遍采用的重要器件，其在光纖通訊、激光調(diào)制、光信息處理、生物組織研究以及其他眾多領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。偏光器件通常由天然晶體或人工晶體加工而成，尤其是高精度偏光器件，其中自然界中生長的晶體占有有很大比重，人工晶體技術(shù)還無法滿足器件數(shù)量和質(zhì)量的性能要求，這一直是人們非常關(guān)心的問題。自然界中能達到光學(xué)高品質(zhì)的晶體非常少，價格比較昂貴，一般都含有不

2、同程度的雜質(zhì)及熒光現(xiàn)象，這是我們科研和生產(chǎn)亟待解決的難題，這使得人們不得不將目光轉(zhuǎn)向存在缺陷的天然晶體利用上。本文通過對棱鏡消光比這一重要偏光器件性能參量的研究分析為切入點，提出了甄別判斷材料可利用的實驗依據(jù)。論文通過分析干涉因素對偏光棱鏡極大光強的影響及精確測定消光比系統(tǒng)的改進，從理論上分析并在實驗上驗證了散射晶體對消光比的影響情況，給人們使用散射晶體時提供一些建議。
　　本文在前人的基礎(chǔ)上，就精確測定消光比方面做了提高，就晶體

3、的散射從理論推導(dǎo)與實驗驗證兩個方面給予分析，概況起來主要有以下幾個方面的內(nèi)容：
　　第一章簡要介紹了精確測定消光比的意義及具有散射特性的晶體對消光比的影響。
　　第二章給出了冰洲石晶體材料的性能的概念，棱鏡的設(shè)計原理，在此基礎(chǔ)上給出了智能化消光比的測量方法，這章內(nèi)容是隨后研究的基礎(chǔ)部分，相關(guān)內(nèi)容大多是公開的資料和手段。
　　第三章和第四章是本文的核心部分，也是本論文的創(chuàng)新之處，獨立完成。
　　第三章解決了空氣隙型

4、偏光棱鏡消光比測量精度問題。高消光比測量系統(tǒng)中待測偏光棱鏡是作為檢偏器使用的，由它輸出的光強并不是完全按照馬呂斯規(guī)律變化，在曲線上出現(xiàn)了附加波動情況，它干擾了最大光強透射系數(shù)的精確取值，進而影響到消光比的測量精度。通過對棱鏡入射端、出射端、膠合層反射及透射情況的分析，采用不同角度入射時Glan-Taylor棱鏡透射譜線的變化規(guī)律，來解釋其干擾發(fā)生的程度，并采用二次曲線擬合方法對透射光強最大點進行判斷，結(jié)合二次光強測量，消除了波動干擾影響

5、，提高了測量棱鏡消光比的精度，同時結(jié)合實驗分析對偏光棱鏡的正確使用提供了參考建議。
　　第四章對四種類型的具有散射特性的材料（紅線癤瘤晶體、紅線散射晶體、綠線癤瘤晶體及綠線散射晶體）制作的空氣隙型Glan-Taylor棱鏡，理論上分析了其Mueller矩陣的測量方法，并在實驗上給出了測量結(jié)果，利用公式?=（1-p）/（1+p）計算出其消光比。然后利用第三章中介紹的方法--優(yōu)化的智能化消光比測量系統(tǒng)，對上述四種棱鏡及正常晶體制作的棱

6、鏡的消光比進行了實驗測定，對比兩種方法測得的消光比及和正常晶體對比，消光比的數(shù)量級都為10-5,說明測量結(jié)果的可靠性。針對這四種具有散射特性的材料制作的棱鏡，分析了影響待測器件散射光強的因素，結(jié)合大量實驗驗證，我們認(rèn)為散射對消光比影響是有限的，由其制作的棱鏡消光比的數(shù)量級仍為10-5。
　　本文的主要工作及貢獻在于：
　　1、在前人的基礎(chǔ)上對智能化消光比測量系統(tǒng)進行了改進。
　　2、用Mueller矩陣的方法對具有散射