随着激光应用技术的高速发展,对偏光分束棱镜技术参数的要求越来越多样化和具体化。为了能够更加全面和精确的分析偏光分束棱镜分束角的性能参数,为实际的应用需要提供理论和实验参考,本文以冰洲石晶体制作的偏光分束棱镜为主,对微角分束偏光棱镜和Wollaston棱镜分束角性能参数进行了理论分析和实验验证。论文主要对微角分束偏光棱镜的分束角大小、透射比和光强分束比进行了理论分析,其次对三种设计型式的Wollaston棱镜分束角大小随入射角的改变以及分束角对称性的变化规律展开理论分析,并进行比较,总结出分束角对称性好的棱镜设计型式,最后制作棱镜,测试棱镜分束角性能参数,并与理论结果对照。以下是本文的基本结构和具体工作。论文首先说明和阐述了偏光器件的现状,偏振光种类以及常用的偏振分束器件,并对当前偏光器件的研究现状进行总结和探讨。其次对常用的偏光分束棱镜进行了简单介绍;列出了几种常用的双折射晶体材料;并对理论分析用到的基本概念和相关定律作简单回顾。论文第一个内容研究了微角分束偏光棱镜分束角的性能参数。理论分析和计算了在光垂直入射时,分束角大小、透射比和光强分束比随工作波长的变化规律;在主截面内光以一定入射角入射时,棱镜的分束角大小、透射比和光强分束比的变化规律。采用坐标变换和光线追迹的方法,分析和总结了光在非主截面斜入射或锥光光束入射时方位角对微角分束偏光棱镜分束角影响的规律。第二个内容研究了三种不同设计型式的Wollaston棱镜分束角性能参数,主要分析了入射角大小对分束角对称性的影响,并针对同一分束角的条件,对三种不同设计型式Wollaston棱镜分束角的对称性进行了比较研究,总结出在入射角改变时,分束角对称性好的棱镜设计型式。最后是实验测试部分,分别制作了微角分束偏光棱镜和Wollaston棱镜,设计了实验,对微角分束棱镜的分束角和光强分束比,三种不同设计型式Wollaston棱镜分束角的对称性进行了实验测试,并与理论值进行了比较。本文研究表明:微角分束偏光棱镜在一定结构角下,其分束角随工作波长由短变长而变小;光强分束比随工作波长变长而变大;在特定的工作波长下,入射角由-20o-20o改变时,分束角逐渐变大;而光强分束比先变大后变小,在负角度入射时更接近于1。对三种不同型式的Wollaston棱镜,在入射光正入射的应用中,Ⅱ型Wollaston棱镜分束角的对称性较好;当光以一定角度入射时,要根据入射角度的具体值,从中选择对称性好的棱镜设计型式。
【学位单位】：曲阜师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TH74
【参考文献】
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2825018
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