椭偏法测量光学材料色散的技术研究
发布时间：2021-08-27 12:46
椭圆偏振技术广泛应用于材料分析、光学制造等研究领域。为了实现生产线上光学材料折射率的快速检测,本课题采用椭偏法进行了前期的研究。课题研究了材料在可见光波段的色散。采用椭偏法中入射光与反射光之间偏振状态测量光学材料折射率,选取实验仪器和搭建实验平台,测量样品在波长486.1nm、589.3nm和656.3nm的折射率,从而对材料色散进行分析。主要研究结论如下:（1）对不同方法测量折射率的优缺点进行对比,分析椭偏法研究光学材料特性在样品加工上存在优势,只需将样品表面加工成一个平面。分析椭偏法的测角方式,选取椭偏法中消光式的测角方式测量材料折射率。（2）基于椭偏理论,建立了光学材料的色散模型,并对测量折射率的影响因素进行了仿真分析,分析波长、入射角、偏振片的光轴方向与线偏振光振动方向的夹角对测量结果精度的影响。得出入射角为60?,起偏角为45?时,检偏角的测角精度高。（3）采用He-Ne激光对仿真分析结果进行实验验证,分析得到实验结果与仿真分析结果一致。光栅单色仪对光源进行分光,测量样品在三种波长情况下的折射率。采用传统的V棱镜法测量样品折射率值,...
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
V棱镜法原理图
30i′r′r ′n0nθ图 1.2 全反射临界角法原理图1.2.3 最小偏向角法最小偏向角法测量准确度高、范围广[8,10]，用于不同波段的材料性质研究[11]。折射率的测量根据棱镜顶角和最小偏折角所得，棱镜顶角和最小偏折角的测量误差影响折射率的准确度，但折射率的差异影响准确度的高低。一束光经棱镜偏折后岀射，通过调节光束入射角度，出射光线偏折最小，测量偏折光线最小时的角度0δ ，通过理论分析，从而得到折射率值。折射率n与最小偏向角0δ 关系为：如图 1.3 所示，根据标准件，不同的入射角1i 将影响偏向角δ 的变化，当调整1i为某值时，此时的偏向角与不同入射角对应的偏向角对比，可知此时的偏向角最小为0δ 。A角度大小通过精密仪器测量得到，最小偏向角法准确度为6110 ×
法测量准确度高、范围广[8,10]，用于不同波段的材料性顶角和最小偏折角所得，棱镜顶角和最小偏折角的测量率的差异影响准确度的高低。一束光经棱镜偏折后岀射线偏折最小，测量偏折光线最小时的角度0δ ，通过理率n与最小偏向角0δ 关系为：示，根据标准件，不同的入射角1i 将影响偏向角δ 的变向角与不同入射角对应的偏向角对比，可知此时的偏密仪器测量得到，最小偏向角法准确度为6110 × ，测量之处，偏折光线最小角度寻找通过人眼不断寻找，人为因处在于待测样品的尺寸足够大，样品加工表面光滑度要 60 ，而且测量材料受折射率大小限制。)2)sin(2sin(0AAn+δ=
【参考文献】：
期刊论文
[1]固体材料折射率测试方法概述[J]. 张凌,高孔,何群秋,杨诗雅. 计量与测试技术. 2015(10)
[2]椭偏法测量薄膜参数的实验改进[J]. 姚志,丁洪斌,杨华. 物理与工程. 2013(05)
[3]迈克尔逊干涉仪测空气折射率[J]. 李宏,张金锋,尹新国. 牡丹江师范学院学报(自然科学版). 2013(02)
[4]椭偏法测量薄膜厚度与折射率实验的若干探讨[J]. 何龙庆. 南京晓庄学院学报. 2012(06)
[5]用分光计测量阿贝数[J]. 韩也. 长春大学学报. 2012(10)
[6]一种光源空间角度的测量方法[J]. 王江. 电子学报. 2011(11)
[7]自准直仪的现状与发展趋势[J]. 陈颖,张学典,逯兴莲,张振一,潘丽娜. 光机电信息. 2011(01)
[8]基于光电技术的玻璃折射率测量[J]. 纪小辉,陈彤. 应用光学. 2010(05)
[9]光学玻璃进展[J]. 蒋亚丝. 玻璃与搪瓷. 2010(01)
[10]单色仪输出波长准确度校准技术研究[J]. 刘红元,王恒飞,应承平,史学舜. 宇航计测技术. 2009(05)
博士论文
[1]红外材料低温折射率测量技术研究[D]. 倪磊.中国科学院研究生院（光电技术研究所） 2013
[2]基于光谱椭偏术的硅球表面氧化层厚度测量系统[D]. 张继涛.清华大学 2010
硕士论文
[1]基于椭偏光谱仪的石英晶体参数研究[D]. 张蓓蓓.曲阜师范大学 2013
[2]光学材料紫外波段折射率和色散装置研究[D]. 强虹.西安工业大学 2012
[3]掺杂氧化锌薄膜的光学特性研究[D]. 孙宁.复旦大学 2012
[4]V棱镜折射仪的智能化研究[D]. 徐聪恩.中国计量科学研究院 2011
[5]薄膜厚度的椭圆偏振光法测量[D]. 王益朋.天津大学 2010
[6]大视场光电准直仪的准直测量精度研究[D]. 白建明.西安电子科技大学 2010
[7]椭偏法测量光学薄膜参数的理论研究与分析[D]. 胡洪义.西安电子科技大学 2009
[8]测量三维折射率的微分干涉层析方法研究[D]. 戎军浩.浙江大学 2007
[9]基于光度法及混合法的自动椭偏仪研究[D]. 张恒.华南师范大学 2005
[10]高精度CCD二维自准直仪研制[D]. 邹九贵.合肥工业大学 2005
本文编号：3366381
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
V棱镜法原理图
30i′r′r ′n0nθ图 1.2 全反射临界角法原理图1.2.3 最小偏向角法最小偏向角法测量准确度高、范围广[8,10]，用于不同波段的材料性质研究[11]。折射率的测量根据棱镜顶角和最小偏折角所得，棱镜顶角和最小偏折角的测量误差影响折射率的准确度，但折射率的差异影响准确度的高低。一束光经棱镜偏折后岀射，通过调节光束入射角度，出射光线偏折最小，测量偏折光线最小时的角度0δ ，通过理论分析，从而得到折射率值。折射率n与最小偏向角0δ 关系为：如图 1.3 所示，根据标准件，不同的入射角1i 将影响偏向角δ 的变化，当调整1i为某值时，此时的偏向角与不同入射角对应的偏向角对比，可知此时的偏向角最小为0δ 。A角度大小通过精密仪器测量得到，最小偏向角法准确度为6110 ×
法测量准确度高、范围广[8,10]，用于不同波段的材料性顶角和最小偏折角所得，棱镜顶角和最小偏折角的测量率的差异影响准确度的高低。一束光经棱镜偏折后岀射线偏折最小，测量偏折光线最小时的角度0δ ，通过理率n与最小偏向角0δ 关系为：示，根据标准件，不同的入射角1i 将影响偏向角δ 的变向角与不同入射角对应的偏向角对比，可知此时的偏密仪器测量得到，最小偏向角法准确度为6110 × ，测量之处，偏折光线最小角度寻找通过人眼不断寻找，人为因处在于待测样品的尺寸足够大，样品加工表面光滑度要 60 ，而且测量材料受折射率大小限制。)2)sin(2sin(0AAn+δ=
【参考文献】：
期刊论文
[1]固体材料折射率测试方法概述[J]. 张凌,高孔,何群秋,杨诗雅. 计量与测试技术. 2015(10)
[2]椭偏法测量薄膜参数的实验改进[J]. 姚志,丁洪斌,杨华. 物理与工程. 2013(05)
[3]迈克尔逊干涉仪测空气折射率[J]. 李宏,张金锋,尹新国. 牡丹江师范学院学报(自然科学版). 2013(02)
[4]椭偏法测量薄膜厚度与折射率实验的若干探讨[J]. 何龙庆. 南京晓庄学院学报. 2012(06)
[5]用分光计测量阿贝数[J]. 韩也. 长春大学学报. 2012(10)
[6]一种光源空间角度的测量方法[J]. 王江. 电子学报. 2011(11)
[7]自准直仪的现状与发展趋势[J]. 陈颖,张学典,逯兴莲,张振一,潘丽娜. 光机电信息. 2011(01)
[8]基于光电技术的玻璃折射率测量[J]. 纪小辉,陈彤. 应用光学. 2010(05)
[9]光学玻璃进展[J]. 蒋亚丝. 玻璃与搪瓷. 2010(01)
[10]单色仪输出波长准确度校准技术研究[J]. 刘红元,王恒飞,应承平,史学舜. 宇航计测技术. 2009(05)
博士论文
[1]红外材料低温折射率测量技术研究[D]. 倪磊.中国科学院研究生院（光电技术研究所） 2013
[2]基于光谱椭偏术的硅球表面氧化层厚度测量系统[D]. 张继涛.清华大学 2010
硕士论文
[1]基于椭偏光谱仪的石英晶体参数研究[D]. 张蓓蓓.曲阜师范大学 2013
[2]光学材料紫外波段折射率和色散装置研究[D]. 强虹.西安工业大学 2012
[3]掺杂氧化锌薄膜的光学特性研究[D]. 孙宁.复旦大学 2012
[4]V棱镜折射仪的智能化研究[D]. 徐聪恩.中国计量科学研究院 2011
[5]薄膜厚度的椭圆偏振光法测量[D]. 王益朋.天津大学 2010
[6]大视场光电准直仪的准直测量精度研究[D]. 白建明.西安电子科技大学 2010
[7]椭偏法测量光学薄膜参数的理论研究与分析[D]. 胡洪义.西安电子科技大学 2009
[8]测量三维折射率的微分干涉层析方法研究[D]. 戎军浩.浙江大学 2007
[9]基于光度法及混合法的自动椭偏仪研究[D]. 张恒.华南师范大学 2005
[10]高精度CCD二维自准直仪研制[D]. 邹九贵.合肥工业大学 2005
本文编号：3366381
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