在三元复合式消色差波片设计的基础上，对拓宽消色差范围的重要因素——单波片延迟量和复合角度进行了进一步分析和测试，提出了优化设计方案；利用石英晶体设计了适用于红外光通信波段的复合消色差波片。理论和实验均表明：通过调整单波片延迟量或改变复合角度可使该波片在中心波长为1 400 nm的900 nm~1 800 nm波长范围内最大延迟偏差≤5%，而在光通信波段(1 200 nm~1 600 nm)该复合波片的最大延迟偏差只有3.2%。

从棱镜的结构特点出发,结合菲涅耳定律和等厚干涉原理,导出了格兰-泰勒棱镜透射光强分布的有关公式,分析了在平面光波和会聚光束入射时,光强分布特征,并进行了实验测试,测试结果与理论结果相一致.理论和实验结果表明:平面光波入射时,产生等间距和等相衬度的条纹;发散光束入射时一般产生不平行的、宽度和相衬度连续变化的条纹.

光学补偿器是一种光相位可在一定范围内连续可调的延迟器件,是偏光技术中的一个重要光学元件.对于三元复合式补偿器来说,只需转动其中的一个波片便可实现延迟量在0～2π之间连续可调,而且调节方便,调整量大,精度高.本文在复合式补偿器研究基础上,进一步从理论和实验上证明了该补偿器不仅具有相位补偿性能,而且在一定的光谱范围内满足消色差性能,削弱了延迟量对波长的依赖关系,适合于复色光使用.

提出三元复合波片具有等效光轴,二元波片无等效光轴,但存在一个特殊角度可理解为等效光轴.

在菲涅耳公式、相位匹配条件和多光束干涉理论的基础上,将晶体偏光棱镜的各参量表示为合理的几何模型,得出了光强透射比随空间入射角的变化关系,并设计了验证光强透射比的实验,实验结果和理论推导相一致.结果表明:胶合层间的多光束干涉对棱镜光强透射比的影响不可忽略,对于空气隙型偏光棱镜,由于空气隙间多光束干涉的影响,光强透射比随任意角度变化较大,而用胶合介质胶合的棱镜,其透射比对空间入射角不是很敏感.

复合消色差波片,因其延迟量在一定波长范围内不随波长变化,克服了常规延迟片只能用于单一波长的缺点而被广泛应用到通信、生物、地质、航空、航天、海洋等领域。根据复合波片理论,完成了同种材料三元复合式消色差λ/4波片的设计理论;推导出消色差延迟片延迟量随波长变化的理论曲线;进而在平板型三元复合式消色差λ/4波片的设计基础上提出了一种优化设计方案。理论证明,依据此方案根据具体的使用要求,通过精确调整复合角度,可使波片的消色差范围在相同延迟偏差下拓宽130～140 nm,消色差精度也能得到相应的提高。为进一步拓宽消色差范围、提高复合波片的消色差性能奠定了很好的理论基础,而且技术操作简练可行,具有一定的实用价值。

利用光的折射定律和坐标变换对Wollaston棱镜的分束角随任意入射角变化关系进行了理论分析.对在不同的入射面内分束角分别随入射角的变化,对在方位角为0的入射面内分束角随结构角的变化做了详细分析并进行了实验测试,新公式得到的理论结果与实验相符合.

给出一种新的三元复合式消色差补偿器,该补偿器具有调节方便、精度高、在一定波长范围内消色差性能良好等优点.

利用晶体光学基本方程推导出菲涅耳波射线方程,通过波射线方程并结合麦克斯韦方程组求解晶体光学问题.