晶體雙折射-旋光復合型光學濾波器的優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、通帶半高寬(FWHM)較窄、自由光譜范圍(FSR)較寬、透射比高、結(jié)構(gòu)緊湊的特殊波段光學濾波器對于天文光譜分析技術(shù)和海陸、?？胀ㄐ偶夹g(shù)及空間通信技術(shù)尤為重要。晶體雙折射濾波器的優(yōu)點是通帶半高寬較窄，但是自由光譜范圍較小，不夠理想，而晶體旋光濾波器的自由光譜范圍大，但是通帶半高寬較寬，因此將晶體的雙折射性與旋光性組合起來組成濾波器系統(tǒng)，理論研究復合濾波原理，分析晶體的雙折射性與旋光性在復合濾波中的作用，進而對晶體復合濾波器進行優(yōu)化設(shè)計，是

2、一件有意義的研究工作。
　　全文主要包括以下幾個部分：
　　第一章是緒論部分，介紹了光學濾波器的發(fā)展及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，由此確定本論文的選題和主要研究工作。
　　第二章介紹了雙折射濾波器的理論基礎(chǔ)，并詳細介紹了Lyot型雙折射濾波器，具體分析了雙折射濾波器的濾波特性，并介紹了晶體的雙折射率色散。
　　第三章介紹了晶體的旋光色散效應(yīng)，并詳細分析了單級和多級旋光光學濾波器，給出旋光光學濾波器的濾波特性參數(shù)，并進行了模

3、擬驗證。
　　第四章和第五章是本文的核心部分，也是創(chuàng)新之處。
　　第四章將雙折射器與旋光器結(jié)合，優(yōu)化設(shè)計出復合型光學濾波器。利用矩陣光學推導出復合濾波器單級結(jié)構(gòu)和多級結(jié)構(gòu)的濾波原理公式，并模擬驗證；分析雙折射片和旋光片在復合型濾波器中的作用，找到優(yōu)化設(shè)計的依據(jù)，最后優(yōu)化設(shè)計了一個五級的復合型濾波器，給出各級的組合方式及雙折射和旋光片的晶體厚度，作出復合型濾波器的理論透射曲線；并與同厚度的雙折射濾波器和同厚度的旋光濾波器的理論

4、透射曲線比較，驗證了復合濾波器比同晶體厚度的雙折射濾波器的自由光譜范圍大，比旋光濾波器的通帶半高寬窄，由此證明了復合型濾波器優(yōu)勢所在。
　　第五章利用島津分光光度計對制成的五級復合型濾波器進行性能測試。首先介紹了偏振片、雙折射晶體片及旋光晶體片的制作過程及復合濾波器的組裝過程；然后介紹了測試系統(tǒng)的原理，采用雙光路測試以減小測試誤差，使用分光光度計分別對復合濾波器的第一級、第二級、第三級、第四級和第五級進行了測試，并作出理論曲線與實