为了研究Wollaston棱镜对单模高斯光束光强分布的影响,采用分析光在棱镜胶合层中干涉效应的方法,对透射o光和e光分别进行了分析。对于某一给定的两偏振模兼并的单模高斯光束,透射o光和e光均随入射光在胶合层介质面上入射角、胶合层的厚度及层中介质的折射率的变化作周期性振荡,且振荡的幅度和频率也随之变化,这种振荡对透射光束的影响小于0.65%。结果表明,在实际应用中,只要对透射光束光强相对变化的要求不小于0.65%,即可忽略Wollaston对高斯光束光强分布的影响。

为了测量格兰-泰勒棱镜空气隙的厚度,分析了棱镜对单模高斯光束的影响。结果表明,经过棱镜后的透射光强随着光束在棱镜端面上的入射角变化呈现周期性的振荡,且振荡特性与入射光的波长、光强分布特性、棱镜结构角及空气隙的厚度有关。对于给定波长的入射单模高斯光束,由于棱镜的结构角在棱镜胶合之前可以精确测得,所以通过分析这种振荡特性便可以得出棱镜空气隙的厚度。据此设计实验,测出了透射光强随入射角的周期性变化关系。利用计算机编程,间隔改变0.0001 mm作为理论计算中的空气隙厚度的取值。计算实验测得的透射光强振荡周期与理论计算值的相对偏差的平均值,对于样品棱镜,当该值为4.35%时取值最小,此时对应的空气隙厚度为0.0143 mm。

为了研究Semarmont棱镜对单模高斯光束光强分布的影响，采用了分析相干的两束光光程差的方法，对光在Semarmont棱镜胶合介质层中的干涉效应进行了详细分析。结果表明，对于给定的入射单模高斯光束，若光在胶合层界面上的入射角、胶合层的厚度和胶合剂的折射率，三者确定其二，棱镜对透射光束光强分布的影响将随另一参量的变化作周期性振荡，且透射高斯光束的形状也会随之改变；相比较而言，棱镜对透射o光的影响要大于e光，但从总体上看，棱镜无论对o光还是对e光的影响均小于3%，在要求不是特别严格的应用中，可以忽略Semarmont棱镜对单模高斯光束光强分布的影响。

标志激光偏光棱镜设计好坏的一个重要指标是棱镜的光强透射比，研究棱镜的光强透射比随入射角的变化有助于了解实验中光线非正入射时带来的光强损失。利用菲涅耳公式并考虑到多束光的干涉，得出了激光偏光棱镜的光强透射比公式，由该公式看出偏光棱镜的光强透射比与光束的入射角，胶合介质的折射率，入射波长，胶合层的厚度，入射面的方位及棱镜的结构角有关。通过对某些参数的合理设定，较系统地讨论了入射角对棱镜光能透射比的影响，得出了棱镜的光强透射比随入射角的变化规律。

根据光在格兰泰勒棱镜和格兰傅科棱镜空气隙胶合层中的干涉效应,分析了空气隙偏光棱镜对单模高斯光束光强分布的影响;结果表明：对于某一波长的入射光,当空气隙的厚度一定时,透射光强随光在空气隙介面上入射角的变化作周期性振荡;当入射角一定时,透射光强随空气隙厚度的变化作周期性变化;且透射高斯光束的形状也随光的入射角以及空气隙厚度的改变发生变化;且无论是透射光强的周期性振荡,还是透射高斯光束的形状的变化,格兰泰勒棱镜的影响均小于格兰傅科棱镜;这说明前者的综合性能优于后者。

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.

以格兰泰勒棱镜为例,根据实验现象对透射光强随旋转角扰动的原因进行了理论分析。实验中发现,透射光强曲线随着入射角的微小变化而偏离马吕斯定律,出现了周期性扰动。通过格兰泰勒棱镜的单色偏振光束产生的干涉,再加上晶体空气隙界面处反射比的因素,使得出射光强依赖于入射角。引入了扰动因子的概念,并系统讨论了扰动因子所造成的影响,从而得出了减小扰动的方法。理论研究结果与实验符合较好。为偏光棱镜的优化设计、生产及使用提供了理论基础。