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器件，在現(xiàn)代激光偏光技術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程中，通常要受到外場的影響，其中溫度場是任何偏光器件都無法逃避的。溫度對任何儀器、設備或器件性能的影響一直是人們十分關注的問題。偏光器件溫度效應的研究對光學工程的發(fā)展至關重要。以往研究基本都是以負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，同樣可以廣泛地應用于現(xiàn)代偏光技術及激光應用技術中。

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。全文包括以下幾個方面內(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，對晶體材料作了簡要介紹；介紹了光學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，引入色散曲線，通過對晶體

3、主折射率的測量，修正了Sellmeier方程各常數(shù)表達式，用最小二乘法做一元線性回歸，給出了不同波長的折射率溫度系數(shù)，從而可以求解正溫度下不同波長對應的折射率。用方程式計算1064nm波長的雙折射率值，將所得值與文獻[49]所提供的數(shù)值相比較，表明測量結果是準確的。 第四章溫度對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。由釩酸釔晶體制作而成的器件在溫度變化時，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棱鏡透射比的影響，接著建立溫控測試系統(tǒng)，并利用該系統(tǒng)對棱鏡的透射比和消光比的溫度效應進行測試，結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)，第四章還提出實驗要注意的問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)對釩酸釔棱鏡的透射比進行了測試，得到了不同溫度下棱鏡透射比曲線。僅考慮溫度對折射率的變化，從理論上計算了

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

6、 查閱國內(nèi)和國外的相關文獻和資料可知，目前人們對釩酸釔晶體材料方面的研究，基本上集中在晶體生長方面的研究。對于釩酸釔棱鏡的研究主要集中在設計及其性能測試兩個方面，關于晶體偏光棱鏡溫度特性方面的文章卻少有報道。 溫度對釩酸釔棱鏡性能的影響主要體現(xiàn)在透射比、消光比這兩個方面。溫度變化，釩酸釔棱鏡的這兩項技術指標將會發(fā)生漂移。因此，研究溫度對其性能的影響，提供釩酸釔棱鏡的性能參數(shù)具有實際的應用價值，為工程實驗中選擇匹配棱鏡提供理論