基于偏振分光棱镜的高精度偏振分光系统 被引量：8

1

作者 罗敬 刘东 +7 位作者 徐沛拓 白剑 刘崇 汪凯巍 杨甬英 唐培钧 成中涛 刘艳阳 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期233-239,共7页

针对现有普通偏振分光棱镜(PBS)消光比低、偏振串扰等不足,提出一种由PBS和偏振片构成的高精度偏振分光系统。在PBS的反射通道和透射通道插入偏振片,并调整偏振片的透光轴方向,以便最大程度地抑制偏振串扰。理论计算和数值仿真一致表明... 针对现有普通偏振分光棱镜(PBS)消光比低、偏振串扰等不足,提出一种由PBS和偏振片构成的高精度偏振分光系统。在PBS的反射通道和透射通道插入偏振片,并调整偏振片的透光轴方向,以便最大程度地抑制偏振串扰。理论计算和数值仿真一致表明,该偏振分光系统能够实现更高精度的偏振分光。实验测得,当入射光强度比为-47.5dB时,普通PBS的偏振分光误差为57.3%,添加了偏振片的偏振分光系统的偏振分光误差为14.3%;而当入射光强度比为47.8dB时,普通PBS的偏振分光误差为15.5%,添加了偏振片的偏振分光系统的偏振分光误差为8.6%。提出的偏振分光系统简单实用,可广泛应用于偏振光学系统中。 展开更多

关键词 遥感 偏振分光 偏振激光雷达 偏振串扰 偏振分光棱镜 偏振分光精度

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激光导星共孔径发射接收的偏振分光效率研究 被引量：6

2

作者 叶一东 易亨瑜 +4 位作者 雒仲祥 彭勇 向汝建 李建民 苏毅 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1301-1304,共4页

在地平式折轴望远镜上开展自适应光学瑞利激光导星实验 ,研究了信标光束同孔径发射和接收偏振分光技术。基于镜面膜层复振幅反射特性 ,采用琼斯矩阵描述方法 ,建立了偏振分光物理模型 ,研究了共孔径发射和接收偏振耦合分光的效率问题 ,... 在地平式折轴望远镜上开展自适应光学瑞利激光导星实验 ,研究了信标光束同孔径发射和接收偏振分光技术。基于镜面膜层复振幅反射特性 ,采用琼斯矩阵描述方法 ,建立了偏振分光物理模型 ,研究了共孔径发射和接收偏振耦合分光的效率问题 ,并与实验结果进行了比较。结果表明 ,由于镜面膜层对s光和p光的相位延迟差异 ,系统偏振分光效率随着望远镜的方位角旋转会发生周期性的变化 ,同时也受望远镜天顶角变化的影响。在研究光路反射镜相位延迟对往返分光效率影响规律的基础上 ,提出了提高地平式折轴望远镜激光导星共孔径发射和接收偏振分光效率 。 展开更多

关键词 自适应光学 激光导星 偏振分光 分光效率 地平式折轴望远镜

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共孔径偏振耦合分光的旋转四分之一波片相位补偿技术 被引量：3

3

作者 叶一东 颜宏 +4 位作者 王峰 李建民 李国会 雒仲祥 胡晓阳 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期749-752,共4页

在地平式折轴望远镜中开展自适应光学激光导星实验,研究了共孔径发射接收信标激光束偏振耦合分光效率随望远镜方位角和天顶角变化的补偿技术。提出了一种由四分之一波片和法拉第旋光器构成的相位补偿器,通过旋转四分之一波片以实时补偿... 在地平式折轴望远镜中开展自适应光学激光导星实验,研究了共孔径发射接收信标激光束偏振耦合分光效率随望远镜方位角和天顶角变化的补偿技术。提出了一种由四分之一波片和法拉第旋光器构成的相位补偿器,通过旋转四分之一波片以实时补偿由于望远镜旋转导致的光路相位延迟量的变化。数值计算表明,望远镜处于任意方位角和天顶角位置时,通过1°步长旋转四分之一波片,可使补偿后的偏振分光效率理论上达到99.90%以上。实验从原理上定性地验证了该方法的有效性。只要测量出镜面的相位延迟,便可计算得到望远镜处于不同方位角和天顶角情况下有效补偿所需的四分之一波片旋转角度,据此可建立实用的旋转波片偏振补偿装置。 展开更多

关键词 自适应光学 激光导星 偏振耦合分光 分光效率 相位补偿

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基于DMD的红外目标模拟器偏振分光系统 被引量：2

4

作者 孙永雪 龙夫年 +3 位作者 孟庆宇 赵晓 王超 周军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期749-753,共5页

数字微镜器件(Digital Micromirror Device,DMD)由于具有高帧频、高空间分辨率、高温度分辨率以及大动态范围等特点,成为红外景象生成最常用器件。为避免红外目标模拟器光学系统中照明系统与投影系统相互遮挡和碰撞,需要在系统中加入分... 数字微镜器件(Digital Micromirror Device,DMD)由于具有高帧频、高空间分辨率、高温度分辨率以及大动态范围等特点,成为红外景象生成最常用器件。为避免红外目标模拟器光学系统中照明系统与投影系统相互遮挡和碰撞,需要在系统中加入分光棱镜,而普通分光棱镜具有光能利用率低的缺点。为解决这一问题,提高红外目标模拟器光能效率,从物理光学基本理论出发,提出了一种基于偏振原理的分光方法并设计了偏振棱镜,大大提高了系统的光能利用率,得到了满意结果。 展开更多

关键词 红外目标模拟器 分光系统 偏振分光

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多点同时空间激光通信系统高效偏振分光技术研究 被引量：1

5

作者 王春萌 江伦 +1 位作者 曹海帅 姜会林 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2017年第6期10-13,共4页

在多点同时空间激光通信系统中,为实现多信号光束的高效隔离,对系统中的收发分光分系统进行了研究与设计,采用了并不常用的偏振分光方式可有效减少系统波长数量。通过实验发现使用普通偏振分光棱镜的系统隔离度较低,约为-57.27d B,为此... 在多点同时空间激光通信系统中,为实现多信号光束的高效隔离,对系统中的收发分光分系统进行了研究与设计,采用了并不常用的偏振分光方式可有效减少系统波长数量。通过实验发现使用普通偏振分光棱镜的系统隔离度较低,约为-57.27d B,为此对普通棱镜进行了改进,将其非工作面削成斜角,使杂散光偏出接收探测器视场,得到异形分光棱镜,通过实验验证偏振隔离度为-64.1d B,有了一定的提高。 展开更多

关键词 光通信 偏振分光 偏振隔离度

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利用偏振分光技术的空间分离式四光相干运动目标探测

6

作者 任建迎 孙华燕 +1 位作者 张来线 赵延仲 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第3期106-112,共7页

针对大动态范围下运动目标速度测量受限的问题,提出四光相干混频探测方法,通过提取多普勒频率以及移频量与多普勒差频可以实现更大动态范围的速度测量。在四光相干混频探测过程中,存在输出信号多和信号判别难度大的问题。为了解决以上问... 针对大动态范围下运动目标速度测量受限的问题,提出四光相干混频探测方法,通过提取多普勒频率以及移频量与多普勒差频可以实现更大动态范围的速度测量。在四光相干混频探测过程中,存在输出信号多和信号判别难度大的问题。为了解决以上问题,提出并设计空间偏振分光结构的四光相干混频探测结构,使用偏振分光技术实现四路输出信号的完全空间分离,可以避免信号之间的相互影响,降低信号处理的难度。从理论上对结构进行原理分析,并使用光学仿真软件对其进行仿真分析,验证理论和结构的可行性,同时可根据不同探测器输出信号判断目标的运动方向。 展开更多

关键词 相干光学 四光相干 偏振分光 运动目标 大动态范围 多普勒频移

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窄带薄膜偏光分束镜的研制及其性能测试 被引量：14

7

作者 孔伟金 吴福全 +2 位作者 郝殿中 王吉明 邵建达 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1373-1376,共4页

本文采用非MacNeille形式的薄膜偏光分束镜的设计,在K9基体上交替镀制了ZrO2和SiO2薄膜,从而在690nm处实现了P光和S光的偏振分光搭建了三个偏光测试系统对样品的偏光性能进程了测试,测试结果表明透射率曲线和理论设计曲线吻合得很好;透... 本文采用非MacNeille形式的薄膜偏光分束镜的设计,在K9基体上交替镀制了ZrO2和SiO2薄膜,从而在690nm处实现了P光和S光的偏振分光搭建了三个偏光测试系统对样品的偏光性能进程了测试,测试结果表明透射率曲线和理论设计曲线吻合得很好;透射P光的消光比优于1.3×10-3,可以作为优良的起偏镜; 展开更多

关键词 薄膜偏光分束镜 偏振性能 透射率曲线

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薄膜偏光分束镜的设计与性能测试 被引量：5

8

作者 郝殿中 吴福全 孔伟金 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期401-403,423,共4页

基于MacNeille薄膜偏光分束镜的设计原理 ,以LaK2 (1.6 4 )玻璃为基底 ,采用ZrO2 和SiO2 为高低膜料进行膜系设计。对制作的棱镜进行测试 ,结果表明 ,透射p光偏振特性优良 ,其消光比高达 2 .1× 10 -4,同时发现其消光比受视场角的... 基于MacNeille薄膜偏光分束镜的设计原理 ,以LaK2 (1.6 4 )玻璃为基底 ,采用ZrO2 和SiO2 为高低膜料进行膜系设计。对制作的棱镜进行测试 ,结果表明 ,透射p光偏振特性优良 ,其消光比高达 2 .1× 10 -4,同时发现其消光比受视场角的影响比较大 。 展开更多

关键词 薄膜偏光分束镜 消光比 视场角 光学性能测试

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共孔径偏振耦合分光系统中反射镜造成的相位延迟差的测量 被引量：2

9

作者 颜宏 叶一东 +3 位作者 张卫 王锋 雒仲祥 胡晓阳 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期753-756,共4页

激光信标共孔径发射接收偏振分光系统的动态相位补偿需要测量望远镜各反射镜对S光和P光的相位延迟差。利用Stokes矢量和Mucller矩阵建立了物理模型，并推导出用测得的回光功率计算相位延迟差的解析式。提出一种通过实验测量回光功率计... 激光信标共孔径发射接收偏振分光系统的动态相位补偿需要测量望远镜各反射镜对S光和P光的相位延迟差。利用Stokes矢量和Mucller矩阵建立了物理模型，并推导出用测得的回光功率计算相位延迟差的解析式。提出一种通过实验测量回光功率计算反射镜相位延迟差的方法，解决了在0～2π范围内唯一确定反射镜相位延迟差的问题。实际测量了两块反射镜的相位延迟差，并将测量结果用于动态相位补偿偏振分光实验，验证了该方法的正确性。分析了偏振分光棱镜、法拉第旋光器以及近似计算这3个主要的测量误差源，并估计总测量误差约为1°。 展开更多

关键词 自适应光学 激光导星 偏振耦合分光 相位延迟差 Stokes矢量 MUELLER矩阵

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一种冰洲石-氟化钡紫外直角分束棱镜设计

10

作者 闫玉甫 韩培高 +1 位作者 杨敬顺 吴福全 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期19-23,共5页

为了节省冰洲石晶体材料、并实现偏光棱镜光路的直角分束,采用冰洲石晶体与氟化钡晶体二元复合的方案,设计了一种冰洲石-氟化钡紫外直角分束偏光镜。以波长为265.6nm的紫外光为例给出了设计实例。从理论上分析了入射光经过该偏光棱镜后,... 为了节省冰洲石晶体材料、并实现偏光棱镜光路的直角分束,采用冰洲石晶体与氟化钡晶体二元复合的方案,设计了一种冰洲石-氟化钡紫外直角分束偏光镜。以波长为265.6nm的紫外光为例给出了设计实例。从理论上分析了入射光经过该偏光棱镜后,e光、o光的分束角和光强分束比随入射角及入射光波长的关系,并通过计算软件作出关系曲线图。结果表明,该偏光棱镜分束角与直角偏差小,e光、o光的光强分束比约为1∶1;在240nm^400nm的波段范围内,垂直入射对应的直角分束偏差小于1.0°,光强分束比与1的偏差在0.02以内,具有较宽的光谱适用范围。该研究对直角分束棱镜的设计、制作以及实际使用提供了有价值的参考。 展开更多

关键词 光学器件 紫外偏光镜 结构角 分束角 直角分束棱镜

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Wollaston式多光束分束棱镜光学特性分析

11

作者 杨敬顺 韩培高 +3 位作者 闫玉甫 吴福全 郝殿中 牛明生 《激光杂志》 北大核心 2017年第9期5-8,共4页

基于方解石晶体光学特性和Wollaston式多光束分束棱镜结构的特点,以两晶体光轴夹角45°为例,利用折射定律和菲涅尔公式,通过Matlab软件系统的研究了Wollaston式多光束分束棱镜的光强透过率、分束角和平行分束距离随结构角的变化关系... 基于方解石晶体光学特性和Wollaston式多光束分束棱镜结构的特点,以两晶体光轴夹角45°为例,利用折射定律和菲涅尔公式,通过Matlab软件系统的研究了Wollaston式多光束分束棱镜的光强透过率、分束角和平行分束距离随结构角的变化关系,通过结合玻璃棱镜,实现四束偏振光的平行出射。研究成果为Wollaston式多光束分束棱镜的设计提供了科学依据。 展开更多

关键词 光学器件 偏光分束棱镜 结构角 光强透过率 偏振光

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Wollaston棱镜分束角的光谱特性 被引量：13

12

作者 邓红艳 吴福全 唐恒敬 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期42-43,共2页

提要:为了了解Wollaston棱镜分束角随入射光波长的变化规律,我们对其分束角的光谱特性从理论上进行了分析,并进行了实验测试,结果表明:入射光波长对Wollaston棱镜的分束角有一定的影响,其规律为:棱镜的结构角越大,入射光波长对分束角的... 提要:为了了解Wollaston棱镜分束角随入射光波长的变化规律,我们对其分束角的光谱特性从理论上进行了分析,并进行了实验测试,结果表明:入射光波长对Wollaston棱镜的分束角有一定的影响,其规律为:棱镜的结构角越大,入射光波长对分束角的影响越大:紫外光谱区的影响大于可见和红外光谱区。对于Wollaston棱镜分束角的对称性,其特点为:棱镜结构角越大,入射光波长越短,对称性越差。 展开更多

关键词 偏振分束 WOLLASTON棱镜 分束角 不对称度

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Wollaston式对称分束偏光棱镜 被引量：7

13

作者 张旭 吴福全 +3 位作者 彭捍东 郝殿中 张霞 闫斌 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期21-22,共2页

基于Wollaston棱镜的结构,给出了对称分束偏光棱镜的一种新的设计,即通过修正光束的出射端面来实现对称分束。给出了出射端面的修正角与棱镜的结构角之间的关系式。以632.8nm波长为例分析了出射端面的修正角与棱镜的结构角之间的关系曲... 基于Wollaston棱镜的结构,给出了对称分束偏光棱镜的一种新的设计,即通过修正光束的出射端面来实现对称分束。给出了出射端面的修正角与棱镜的结构角之间的关系式。以632.8nm波长为例分析了出射端面的修正角与棱镜的结构角之间的关系曲线,并且分析了此修正角与波长的关系曲线。 展开更多

关键词 偏振光学 偏光分束镜 WOLLASTON棱镜 对称分束

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基于一维金属-介质周期结构的偏振分束 被引量：7

14

作者 张锦龙 刘旭 +1 位作者 厉以宇 顾培夫 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1788-1792,共5页

分析了一维金属-介质周期结构的能带特性,根据一定频率范围内TM波(磁场方向与界面平行)在结构中的负折射以及TE波的正常折射,提出了一种偏振分束器件。利用传输矩阵法(TMM)模拟了该结构对入射高斯光束的偏振分束作用,讨论了不同入射角... 分析了一维金属-介质周期结构的能带特性,根据一定频率范围内TM波(磁场方向与界面平行)在结构中的负折射以及TE波的正常折射,提出了一种偏振分束器件。利用传输矩阵法(TMM)模拟了该结构对入射高斯光束的偏振分束作用,讨论了不同入射角度下的偏振分束能力,并结合实际金属参量,分析了金属层吸收对结构特性的影响。结果表明该结构在55°附近入射时有最好的性能;在吸收作用下结构偏振分束能力有一定的减小,TM波透射比发生了较大变化,TE波效果较好;随着周期数增加,结构透射比下降,但分光能力显著提高;在工作波段上随着波长增大,金属层吸收对器件的影响减弱。该结构能实现宽波段、宽角度、较高透射比的偏振分束。 展开更多

关键词 光学材料 光子晶体 偏振分束 负折射 金属-介质

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左/右圆极化波操控的多功能太赫兹超表面

15

作者 蒋铭阳 李九生 郭风雷 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3371-3377,共7页

太赫兹波是指频率位于0.1~10 THz之间的电磁波,介于微波和红外之间,具有穿透力强、分辨率高、无电离辐射等优势,在安全检测、医学诊断、材料分析等领域有广泛应用前景。太赫兹技术发展与应用对太赫兹波多功能调控器件的需求日益增长,传... 太赫兹波是指频率位于0.1~10 THz之间的电磁波,介于微波和红外之间,具有穿透力强、分辨率高、无电离辐射等优势,在安全检测、医学诊断、材料分析等领域有广泛应用前景。太赫兹技术发展与应用对太赫兹波多功能调控器件的需求日益增长,传统介质在太赫兹波段响应微弱,超表面因其能够在波长尺度对太赫兹波进行调控,而且在加工和设计方面具有低成本、小体积等优势,受到研究人员广泛关注。目前已报道超表面太赫兹功能器件,或多或少存在着功能单一,而且受单一偏振波限制。当前,研究人员提出方案主要是改变亚波长超表面结构的几何形态和排列方式引入传输相位或通过旋转单元结构引入几何相位实现对电磁波参数调控,但是单种调控方式仍然存在可调谐性差等问题,因此设计基于传输相位和几何相位理论协同调控的超表面电场调控器件显得更具前瞻性和意义。引入一种全新对角双十字结构超表面,该超表面单元结构由顶层金属图案、中间介质层和底层金属板组成,结合传输相位与几何相位协同作用,完成对左圆偏振波和右圆偏振波独立调控。在频率为1.1 THz的左/右圆偏振波入射时,该超表面展现出多种功能,包括不同拓扑荷数的涡旋波束、波束分束、涡旋波分束、聚焦波束等。这种创新结构设计为多功能、多偏振的太赫兹调控器件研究提供了崭新的思路,为太赫兹无线通信领域的应用场景提供了潜在的可能性,同时也为太赫兹技术的不断发展提供了强大的推动力。在未来的研究中,可以通过改变超表面尺寸将其进一步拓展到微波和光学领域。 展开更多

关键词 太赫兹超表面 圆偏振波 传输相位 几何相位 太赫兹分束

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二维光子晶体偏振滤波分束器的设计与优化 被引量：2

16

作者 王晨歌 张彩妮 +3 位作者 陈侃 黄腾超 舒晓武 刘承 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期164-167,共4页

设计了一种基于二维光子晶体的偏振滤波分束器.利用平面波展开法计算光子晶体带隙,确定入射光波1 550nm下获得单偏振光的微结构参数,利用时域有限差分法对90°弯折缓冲层和分支冲击壁进行优化.分束器实质为在二维光子晶体阵列中引... 设计了一种基于二维光子晶体的偏振滤波分束器.利用平面波展开法计算光子晶体带隙,确定入射光波1 550nm下获得单偏振光的微结构参数,利用时域有限差分法对90°弯折缓冲层和分支冲击壁进行优化.分束器实质为在二维光子晶体阵列中引入缺陷而构成的波导,利用光子带隙效应和线缺陷90°偏转将入射光中的TM偏振分量(或TE偏振)完全过滤,得到单偏振光,最后通过Y型分支实现1∶1的单偏振光分光输出.仿真结果表明总输出/输入功率比达到68%. 展开更多

关键词 二维光子晶体 偏振滤波 分束 光子带隙效应 缓冲层

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Wollaston棱镜的精确分束角及其不对称性

17

作者 宋国栋 《高师理科学刊》 2007年第2期44-46,共3页

为了精确确定渥拉斯顿棱镜分束角的精度,对渥拉斯顿棱镜的分束角进行了计算,得出了其精确的分束角,给出了分束角Φ1,Φ2随结构角s的变化曲线,并对其分束角的不对称性进行了分析.结果表明,结构角较小时,渥拉斯顿棱镜的对称性非常好,随着... 为了精确确定渥拉斯顿棱镜分束角的精度,对渥拉斯顿棱镜的分束角进行了计算,得出了其精确的分束角,给出了分束角Φ1,Φ2随结构角s的变化曲线,并对其分束角的不对称性进行了分析.结果表明,结构角较小时,渥拉斯顿棱镜的对称性非常好,随着结构角的增大,其对称性下降。 展开更多

关键词 偏振光学 偏光分束镜 WOLLASTON棱镜 对称分束

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偏振分光光学天线前向散射杂光仿真测试与抑制 被引量：1

18

作者 吕娟 马小龙 +4 位作者 贺应红 闫兴涛 解培月 于基睿 赵意意 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期65-70,共6页

利用口径150mm、视场±0.17°、接收波长974nm的光学天线望远系统原理样机,搭建了试验装置并进行了实测,测量结果显示光学天线在0.35°附近及1°附近出现了两个原路回波杂光峰值.通过对两个杂光峰值的仿真分析,提出了... 利用口径150mm、视场±0.17°、接收波长974nm的光学天线望远系统原理样机,搭建了试验装置并进行了实测,测量结果显示光学天线在0.35°附近及1°附近出现了两个原路回波杂光峰值.通过对两个杂光峰值的仿真分析,提出了在主镜内部增加二次斜光阑及临时挡光环的措施,消除望远系统前向散射杂光.通过分析主次镜焦距分配对光学天线望远系统杂光的影响,指出在设计中缩小主镜焦距可降低系统原路回波杂光,这对光学天线消回波杂光设计具有指导意义. 展开更多

关键词 相干光通信 偏振分光 前向散射 杂散光 试验测试 仿真分析 焦距分配

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平行分束偏光镜剪切差的光谱特性研究 被引量：1

19

作者 吴闻迪 王召兵 +1 位作者 吴福全 刘涛 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期184-186,共3页

为了更合理地使用平行分束偏光镜,针对由冰洲石晶体制作的平行分束偏光镜,从理论上对剪切差的光谱特性进行了分析,并进行了实验验证。晶体中e光线相对e光波的最大离散角以及棱镜的剪切差均受入射光波长的影响;对于一般设计且长度一定的... 为了更合理地使用平行分束偏光镜,针对由冰洲石晶体制作的平行分束偏光镜,从理论上对剪切差的光谱特性进行了分析,并进行了实验验证。晶体中e光线相对e光波的最大离散角以及棱镜的剪切差均受入射光波长的影响;对于一般设计且长度一定的棱镜,其剪切差随入射光波长的增大而减小,且紫外波段对剪切差的影响大于可见和红外波段。结果表明,本研究对平行分束棱镜在宽光谱范围的设计和应用问题的处理具有参考价值。 展开更多

关键词 光学器件 偏振光学 平行分束偏光镜 剪切差 光谱特性

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90°偏光分束镜光强分束比的入射角效应

20

作者 李华 李国华 张绪俊 《曲阜师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第3期70-72,共3页

分析了He-Ne激光斜入射90°偏光分束棱镜时光强分束比随入射角度的变化关系,推导出光强分束比的数学表达式.通过实验验证,在误差允许的范围内,理论值和实验值是一致的,并对误差进行分析.

关键词 90°偏光分束镜 光强分束比 入射角

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