中国石油大学(华东) 理学院, 青岛 266580
随空间入射角的连续变化,格兰-付科棱镜的光强透射比曲线会产生较大的波动.为了抑制这种波动,利用偏振光实验系统对格兰-付科棱镜的光强透射比进行了实验,并在假设棱镜空气隙间存在多光束干涉的条件下,对棱镜的光强透射比实验的过程进行了数值模拟.模拟结果和实验结果吻合的非常好.首次相对定量地给出了格兰-付科棱镜的光强透射比曲线随入射角变化而波动的根本原因.并提出了两种抑制格兰-付科棱镜光强透射比曲线波动的方法.结果表明,产生波动的原因是由于棱镜在充当检偏器的过程中,随着步进电机的转动,光束在空气隙上的入射角不断变化,引起空气隙间干涉光束光程差的变化,进而影响多光束干涉加强或减弱而产生的.曲线上的波动较大的原因来自于格兰-付科棱镜的透射光束在切割面上是入射面的s分量,其光强反射比较大的缘故.这一结果对研究具有光强透射比曲线波动抑制功能的格兰-付科棱镜是有帮助的.
光学器件 格兰-付科棱镜 马吕斯定律 光强透射比 光干涉 optical devices Glan-Foucault prisms Malus law light intensity transmittance light interference
根据折射定律结合棱镜的结构特点, 推导出了Wollaston式平行分束偏光棱镜所对应的切割角应满足的关系.利用菲涅尔公式和薄膜的光强透射理论, 推导出棱镜的光强透射比、光强分束比和两出射光束的平行度表达式.通过Matlab数值模拟, 研究并实验测量了棱镜的光强透射比、光强分束比和出射光平行度随入射角或入射波长的变化关系.结果表明：出射光束的平行度与实验结果符合得非常好, 光强透射比规律与理论结果一致.Wollaston式平行分束偏光棱镜的光强透射比和光强分束比随入射角有微小的起伏变化, 当入射光束的入射角在-3°~3°的范围内入射或波长在(400~1 100)nm范围内变化时, 两光束之间的夹角不超过 0.42°, 平行度稳定性较好.
Wollaston棱镜 切割角 光强透射比 光强分束比 平行出射 Wollaston prism Cutting angle Intensity transmission Intensity splitting ratio Parallel exit
1 中国石油大学（华东）理学院, 山东 青岛 266580
2 曲阜师范大学激光研究所 山东省激光偏光与信息技术重点实验室, 山东 曲阜 273165
3 青岛大学物理学院, 山东 青岛 266071
格兰泰勒棱镜的光强透射比随着空间入射角的改变会出现波动。借助共点三轴系统和多光束干涉公式，得到了偏光棱镜的光强透射比的精确表达式。根据马吕斯定律，利用数值模拟实验，给出了格兰泰勒棱镜作为检偏镜在光学系统中的光强透射比表达式。数值模拟结果表明：波动的产生来源于平行空气隙间的多光束干涉，波动幅度的大小及出现的位置主要取决于空气隙的平行程度及检偏镜在光学系统中的相对位置。令棱镜的转轴和系统的光轴之间的夹角β=0°,可以实现光强透射比曲线上波动的完全抑制。给空气隙一个小的胶合误差角可以有效抑制光强透射比随空间入射角的波动。抑制波动的临界胶合误差角随入射光束横截面的增大而减小。
物理光学 格兰泰勒棱镜 波动抑制 胶合误差角 光强透射比 干涉 激光与光电子学进展
2013, 50(5): 052302
1 曲阜师范大学 激光研究所，曲阜 273165
2 复旦大学 物理系，上海 200433
为了使渥拉斯顿棱镜具有更好的透射性能，从理论上分析了光学胶折射率对渥拉斯顿棱镜透射光光强分束比、总透射比的影响，得到了关于光学胶折射率与棱镜透射光光强分束比及总透射比的关系式，并拟合出了关系曲线。结果表明，光学胶折射率对渥拉斯顿棱镜的光强分束比和总透射比均有影响；且无论棱镜的结构角是大是小，光强分束比为1和总透射比的最大值对应着同一光学胶折射率，对633nm的光而言，此折射率值为1．570。这一结果对优化渥拉斯顿棱镜的性能是非常重要的。
光学器件 光学胶折射率 渥拉斯顿棱镜 光强分束比 光强透射比 optical devices refractive index of cement Wollaston prism splitting ratio total transmission
Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Laser Research, Qufu Normal University, Qufu 273165
2 Department of Physics, Qufu Normal University, Qufu 273165
3 Research Center for Theoretical Physics, Fudan University, Shanghai 200433
4 1Institute of Laser Research, Qufu Normal University, Qufu 273165
5 2Department of Physics, Qufu Normal University, Qufu 273165
6 3Research Center for Theoretical Physics, Fudan University, Shanghai 200433
The influence of the refractive index n2 of optical cement on the structure angle, field angle, and transmission of Glan-Thompson prism has been studied in detail. The results show that the structure angle will increase with the decrease of n2 under the condition of the largest field angle. Thus, the ratio of length to width (L/A) of the prism will decrease, which means more materials can be saved. When the value of L/A is 3.0 or 2.5 in the routine design, the field angle will firstly increase and then decrease with the increment of n2. Two routine designs with the n2 values of 1.47 and 1.45 have the optimal field angle. In addition, n2 also has great influence on light intensity transmittance of the prism. Considering all these factors, it will be the best choice with L/A=2.5 and n2=1.45-1.46.
光学器件 偏振光学 光学胶折射率 格兰-汤普森棱镜 结构角 视场角 光强透射比 230.5440 Polarization-selective devices 230.0230 Optical devices 260.5430 Polarization Chinese Optics Letters
2007, 5(2): 108
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。
偏光棱镜 光强透射比 入射角 polarizing prisms light transmission incident angle
1 曲阜师范大学激光研究所,曲阜,山东,273165
2 上海光学精密机械研究所强光光学开放实验室,上海,201800
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.
e光 晶体偏光棱镜 胶合层 光强透射比
