單元反射型偏光分束棱鏡的設(shè)計.pdf

1、反射型偏光分束棱鏡是根據(jù)雙折射晶體表面的雙反射現(xiàn)象設(shè)計的一類新的偏光器件，這類棱鏡的特點是集偏光分束與光傳播的變向于一身，在偏光分束的同時，可以使光的傳播方向改變一定的角度。目前的幾種雙反射偏光分束棱鏡多采用二元結(jié)構(gòu)，由于膠合層的存在，使得這幾種棱鏡的光強透射比普遍偏低。本文借鑒了它們的部分設(shè)計思想，研制了兩種單元結(jié)構(gòu)的反射型偏光棱鏡，并對其光學(xué)性能進行了理論分析和性能測試，全文概括起來主要有以下幾部分： 第一章緒論部分，主要介

2、紹了偏光器件的分類、性能和應(yīng)用范圍，并對本文的工作進行了說明。 第二章首先給出了部分基礎(chǔ)理論知識，然后詳細介紹了起偏棱鏡和偏光分束棱鏡的種類、設(shè)計思想和性能參數(shù)，并對相位延遲器件、退偏器件和冰洲石晶體偏光棱鏡設(shè)計概要進行了簡單的介紹。 論文的后三章是本文的核心內(nèi)容，也是我的主要工作。這三章對單元結(jié)構(gòu)雙反射偏光棱鏡的結(jié)構(gòu)、性能參數(shù)作了詳細的理論分析，并進行了實驗測試：首先我們根據(jù)冰洲石晶體的雙折射性質(zhì)，提出了Ⅰ、Ⅱ兩種類型

3、五種不同結(jié)構(gòu)的單元雙反射偏光分束棱鏡的設(shè)計構(gòu)想。理論分析證實，這五種結(jié)構(gòu)的單元雙反射偏光分束棱鏡都可以使兩束出射光等分束角輸出，并且找到了實現(xiàn)等角分束的最佳結(jié)構(gòu)角。在結(jié)構(gòu)固定后，我們對各棱鏡的性能，如分束角不對稱度隨入射角和入射波長的變化關(guān)系，光強透射比隨波長的變化關(guān)系等進行了理論分析。通過棱鏡性能的比較，我們選擇了其中兩種性能最好的棱鏡作為Ⅰ、Ⅱ兩種類型的代表加工成樣品，并對樣品進行了實驗測試。從分束光不對稱度和光強透射比隨入射角、入

4、射波長變化的實驗數(shù)據(jù)可以看出，雖然測試數(shù)據(jù)在一些點上與理論結(jié)果相比有所偏離，但兩者總體趨勢基本一致，特別是從分束角不對稱度隨入射角變化的實驗值和理論值的對比中，可以更清楚地看到這一點。通過對棱鏡進行消光比測試發(fā)現(xiàn)，兩出射光束中，o光的消光比性能要優(yōu)于e光的消光比性能，但兩束光的消光比性能都不低于10<'-5>，具有實際應(yīng)用價值。 理論分析和實驗測試結(jié)果均表明：Ⅰ、Ⅱ兩種類型的單元雙反射偏光分束棱鏡都具有較好的性能，較高的實用價值