光相位延遲的測量方法與技術研究.pdf

1、分類號：O436.3學校單位代碼：10446碩士學位論文論文題目：論文題目：光相位延遲的測量方法與技術研究研究生姓名：王喜寶學科、專業(yè)：光學研究方向：偏光技術與應用導師姓名、職稱：宋連科教授論文完成時間：2012年3月曲阜師范大學碩士研究生畢業(yè)論文第I頁摘要在激光偏光技術與信息技術的應用中，光相位延遲器是光學調制系統(tǒng)的重要器件。光相位延遲器能對某一特定波長或一段波長范圍的入射偏振光產(chǎn)生特定的相位延遲，從而使出射光的偏振態(tài)改變。它和其他的

2、偏光器件相結合，可以實現(xiàn)光各種偏振態(tài)的轉換或偏振面的旋轉。波片是主要的光相位延遲器，可分為單波片和復合波片，被廣泛應用于光學精密測量、光調制、生物醫(yī)學等領域的測量中。光相位延遲器的主要光學技術參量是相位延遲量，它與測量光源波長有直接關系，目前對特定波長下的延遲量測量有多種辦法，如偏光干涉法、補償法、橢偏測量法、電光調制法、光學外差法等測定波片的延遲量方法，雖然這些方法的原理不同，實現(xiàn)的難易程度和系統(tǒng)復雜程度相差較大，但基本能夠滿足單波長

3、測量的需要。在激光和偏光技術飛速發(fā)展的情況下，對相位延遲器的精度和消色差性能等要求也日益提高，這不但要求了測量相位延遲量的精確性，也對其測量方法的多樣性和方便性提出了更高的要求。資料顯示相位延遲量的寬光譜測量一直是個難點，以前的研究人員也曾對雙折射材料的偏光干涉譜進行了探討，主要是針對材料特性的研究，沒能給出測量范圍內器件的任意波長處的相位延遲量。本文通過對石英單波片的連續(xù)偏光干涉譜的測量分析，發(fā)現(xiàn)偏光干涉譜中不僅包涵了吸收及雙折射等材

4、料特性，而且結合器件結構特性，可以獲得寬光譜范圍內的器件光相位的延遲信息，由此提出了一種新的測量分析方法。進一步利用這種新方法，探索其在消色差復合波片相位延遲量方面的應用，通過理論分析和實驗仿真證明，連續(xù)偏光干涉譜對于表征消色差復合波片技術參量具有精確、直觀、簡單的優(yōu)點，特別適合指導波片的加工檢測和器件的選擇使用，具有非常重要的實際意義。本論文主要從以下章來詳細說明。第一章緒論主要介紹了波片及其相位延遲量測量的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀，并闡述

5、了本文的內容、目的及意義。第二章主要介紹了波片和偏振的基礎知識。首先通過波片相位延遲器的原理，分類詳細介紹了不同波片的主要性質。然后，介紹了偏振和偏振光的知識，并描述了偏振光的幾種表述方法，為后續(xù)章節(jié)的分析和理解做基礎。第三章主要介紹了幾種常見的光相位延遲量測量方案：偏光干涉法、補償法、橢偏測量法等。第四章針對常用相位延遲量測量方法不能寬波段測量的不足，提出連續(xù)偏光干涉法測量的理論，并付諸實踐利用石英波片進行了實驗測量，獲得了已知厚度的