北京理工大学 精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室, 北京 100081
通常光学相位延迟测量方法都采用单一波长的光进行测量, 无法准确反映延迟量随波长的变化。文章提出了一种简便的相位延迟谱的测量方法, 该方法利用平面偏振测量仪, 通过旋转待测元件并测量系统的透射光谱, 进而按照原理算法解算出相位延迟谱。实验结果表明, 该方法具有很好的重复性, 操作简便, 测量结果的重复性可以保持在0.41°以内。
物理光学 偏振光学 相位延迟 测量不确定度分析 physical optics polarized light science phase retardance measurement uncertainty analysis
1 中国科学院云南天文台，昆明 650216
2 中国科学院大学，北京 100049
为了精确测量非消色差波片的延迟量与快轴方位角，基于拟合光强法与光谱分析法建立了一套高精度测量系统，实现了特定波长下非消色差波片延迟量在的高精度测量。对波片延迟量的测量方法及误差来源进行了详细的模拟分析。在拟合光强法下，重点仿真了光源光强抖动变化、检偏器初始安装精度、旋转波片定位精度等随机误差与各项系统误差对测量精度的影响，详细分析了拟合光强法不能精确测量波片延迟量为的原因。在光谱分析法下模拟了光源光强抖动变化、光谱的单色精度、检偏器定位精度引入的测量误差。在测量系统的建立中对上述两种测量方法影响较大的误差均进行了抑制，并对探测器的光电响应非线性效应进行了矫正。最后利用该测量系统对标称的波片、波片、波片进行了相关实测并利用非线性最小二乘法对测量数据进行处理，获得了参考波长在632.8 nm的各波片的相位延迟量与快轴方位角。由该测量系统的实测结果可知：本文采用的拟合光强法测量波片、波片延迟量的测量误差小于，测量精度比传统光强测量法高一个数量级以上。对于非消色差波片，在该测量系统下切换终端光强接受设备并采用光谱分析法对其进行测量，测得其延迟量误差小于，远小于拟合光强法的测量误差，克服了光强法无法精确测量波片延迟量为的缺陷。实测结果与模拟仿真相符。
测量 高精度 波片 相位延迟 方位角 误差分析 最小二乘法 Measurement High precision Waveplate Phase retardance Fast-axis position angel Error analysis Least squares fitting
1 上海大学机电工程与自动化学院, 上海 200444
2 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室, 上海 201800
提出一种深紫外波长条件下熔石英光学元件应力双折射的评估方法。该方法利用有限元仿真技术获取熔石英光学元件内若干截面的应力数据,结合三维插值拟合法、琼斯矩阵和路径积分方法计算光学元件引入的总相位延迟量和总方位角。在忽略样品平行度误差的情况下,所提方法对熔石英薄板样品在632.8 nm波长下相位延迟量和方位角的数值计算结果和实验结果基本一致,验证了所提方法的准确性和有效性。在此基础上,推导出相同载荷条件下,熔石英薄板在248 nm和193 nm波长下的应力双折射变化量,所得计算结果可用于分析光学元件内部应力双折射对光学系统偏振性能的影响。
物理光学 光刻机 应力双折射 熔石英 有限元 相位延迟量 方位角 光学学报
2021, 41(12): 1226001
1 中国科学技术大学精密机械与精密仪器系, 安徽 合肥 230026
2 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所, 江苏省医用光学重点实验室, 江苏 苏州 215163
偏振成像可用于表征各向异性肌肉组织,但是常规偏振成像方法只能给出定性的结构形态,无法对肌肉发育过程进行定量的比较。构建了一套定量偏振成像系统,采用两个互相垂直的偏振片同步旋转得到一系列图像,经过图像处理获取斑马鱼每个肌节定量的相位延迟量。该定量偏振图像与光源亮度、曝光时间等无关,可以用来比较不同时间拍摄的斑马鱼肌肉形态和分布。研究发现野生型和肌肉受损型斑马鱼肌肉生长变化过程不同。
医用光学 定量偏振成像 相位延迟量 斑马鱼 肌肉生长
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
使用倾角电子束蒸发技术制备了TiO2雕塑薄膜, 通过对雕塑薄膜在不同退火温度和退火时间下进行热处理, 发现热处理工艺可以优化薄膜的双折射特性和相位延迟性能。实验结果表明, TiO2雕塑薄膜的最佳退火条件为500 ℃下处理4 h, 其双折射值达0.115左右, 远高于未处理时的最大双折射值(0.06)。椭偏仪测试结果表明, 最优条件下热处理后的薄膜, 在550 nm处相位延迟量达90°, 可以作为该波长处的λ/4波片使用。因此, 热退火是改善雕塑薄膜双折射性能的一种简单实用的方法。
薄膜 雕塑薄膜 倾斜沉积 双折射 相位延迟
1 中国科学院,大连化学物理研究所,辽宁,大连,116023
2 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130021
随着氧碘化学激光器(COIL)输出功率的不断提高,传统的膜系设计已不能满足要求.在倍频膜系的设计基础上,优化设计出了激光45°入射时对1 315 nm和632.8 nm双波长高反(HR)并在1 315 nm处具有90°位相延迟的高反射镜,其基底材料为融石英,高折射率材料为ZrO2,低折射率材料为SiO2.然后,采用电子束蒸发手段制备了口径为200mm的高反射位相延迟镜.最后对该延迟镜的性能进行了测试,结果表明:对632.8 nm波长的反射率大于等于95.0%,对1 315 nm波长的反射率大于等于99.8%,位相延迟在90.235°～95.586°范围内.
氧碘化学激光器 位相延迟 倍频膜系 COIL Phase retardance Multiple frequency film stacks
