釩酸釔棱鏡溫度特性的研究.pdf

1、偏光鏡是用以獲得偏振光的光學(xué)器件，在現(xiàn)代激光偏光技術(shù)中使用最廣的是雙折射晶體制作的偏光棱鏡。偏光器件在使用的過(guò)程中，通常要受到外場(chǎng)的影響，其中溫度場(chǎng)是任何偏光器件都無(wú)法逃避的。溫度對(duì)任何儀器、設(shè)備或器件性能的影響一直是人們十分關(guān)注的問(wèn)題。偏光器件溫度效應(yīng)的研究對(duì)光學(xué)工程的發(fā)展至關(guān)重要。以往研究基本都是以負(fù)晶體方解石材料制作的棱鏡為主，釩酸釔(正晶體)偏光分束棱鏡作為新型的偏光器件，同樣可以廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代偏光技術(shù)及激光應(yīng)用技術(shù)中。

2、 本論文主要以釩酸釔晶體為例，研究釩酸釔晶體的溫度特性及釩酸釔晶體制作的格蘭棱鏡的溫度效應(yīng)。全文包括以下幾個(gè)方面內(nèi)容： 第一章緒論部分，綜述了選題的依據(jù)，以及研究這一課題所作的工作和意義。 第二章偏光器件基本理論，對(duì)晶體材料作了簡(jiǎn)要介紹；介紹了光學(xué)的一些基本概念和偏振光的獲得方法；最后分別介紹了偏光分束棱鏡常用的幾種形式。 在第三章釩酸釔晶體的溫度特性中，首先介紹了釩酸釔晶體的材料性質(zhì)，引入色散曲線(xiàn)，通過(guò)對(duì)晶體

3、主折射率的測(cè)量，修正了Sellmeier方程各常數(shù)表達(dá)式，用最小二乘法做一元線(xiàn)性回歸，給出了不同波長(zhǎng)的折射率溫度系數(shù)，從而可以求解正溫度下不同波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的折射率。用方程式計(jì)算1064nm波長(zhǎng)的雙折射率值，將所得值與文獻(xiàn)[49]所提供的數(shù)值相比較，表明測(cè)量結(jié)果是準(zhǔn)確的。 第四章溫度對(duì)釩酸釔棱鏡性能參數(shù)的影響是論文的本文的核心部分，也是本工作的創(chuàng)新點(diǎn)。由釩酸釔晶體制作而成的器件在溫度變化時(shí)，器件的各參量如透射比和消光比也要發(fā)生變化。首

4、從理論上分析溫度對(duì)棱鏡透射比的影響，接著建立溫控測(cè)試系統(tǒng)，并利用該系統(tǒng)對(duì)棱鏡的透射比和消光比的溫度效應(yīng)進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果棱鏡的透射比和消光比都隨溫度的升高而有所降低，但棱鏡的溫度穩(wěn)定性較好。 為了全面地分析偏光棱鏡的性能參數(shù)，第四章還提出實(shí)驗(yàn)要注意的問(wèn)題及影響棱鏡性能的因素。 本論文主要的工作是： 1)利用溫控系統(tǒng)對(duì)釩酸釔棱鏡的透射比進(jìn)行了測(cè)試，得到了不同溫度下棱鏡透射比曲線(xiàn)。僅考慮溫度對(duì)折射率的變化，從理論上計(jì)算了

5、釩酸釔棱鏡透射比隨溫度變化的規(guī)律，并與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行了比較，理論值和實(shí)驗(yàn)值是相吻合的。 2)利用溫控系統(tǒng)對(duì)釩酸釔棱鏡的消光比進(jìn)行了測(cè)試，得到了不同溫度下棱鏡消光比曲線(xiàn)，結(jié)果表明棱鏡消光比隨溫度升高而減小。 為了解釋上述實(shí)驗(yàn)規(guī)律，又做了以下的工作： 3)根據(jù)文獻(xiàn)，整理數(shù)據(jù)：得到不同溫度和波長(zhǎng)下釩酸釔晶體的主折射率測(cè)量值，為釩酸釔棱鏡透射比理論值的計(jì)算提供依據(jù)；不同溫度下不同波長(zhǎng)的折射率可根據(jù)折射率溫度系數(shù)計(jì)算得出。

6、 查閱國(guó)內(nèi)和國(guó)外的相關(guān)文獻(xiàn)和資料可知，目前人們對(duì)釩酸釔晶體材料方面的研究，基本上集中在晶體生長(zhǎng)方面的研究。對(duì)于釩酸釔棱鏡的研究主要集中在設(shè)計(jì)及其性能測(cè)試兩個(gè)方面，關(guān)于晶體偏光棱鏡溫度特性方面的文章卻少有報(bào)道。 溫度對(duì)釩酸釔棱鏡性能的影響主要體現(xiàn)在透射比、消光比這兩個(gè)方面。溫度變化，釩酸釔棱鏡的這兩項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)將會(huì)發(fā)生漂移。因此，研究溫度對(duì)其性能的影響，提供釩酸釔棱鏡的性能參數(shù)具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值，為工程實(shí)驗(yàn)中選擇匹配棱鏡提供理論