石英晶體雙折射率色散關系的高精度測量.pdf

1、隨著偏光技術與信息技術的發(fā)展,利用雙折射現(xiàn)象,加工而成的偏光器件,已在很多領域有了廣泛的應用。折射率是晶體的重要光學參數(shù)之一,其測量對器件設計有至關重要的作用。測量雙折射率的方法有很多,大多數(shù)是針對單一波長進行,先測出主折射率,然后由其推算出雙折射率值,精度一般在10-4。比較精確的測量方法當數(shù)干涉測量法,如浸液干涉法和自補干涉法,它們的共同之處是精度比傳統(tǒng)方法提高一至兩個數(shù)量級,但是上述干涉法用于可見光之外的測量是不適宜的,并且測試所

2、需樣品精度要求非常高,一般晶體加工工藝難以保證,從而使得測量精度與理論精度相差較大。
　　 本文詳細介紹了兩種高精度測量石英晶體雙折射率色散特性的方法。偏光干涉法和橢偏測量法。這兩種方法都屏蔽了光源不穩(wěn)定帶來的影響,具有測量精度高,測量波段寬,光路簡單,數(shù)據(jù)采集自動化等特點。論文共分五章:
　　 第一章緒論部分,對雙折射率測量方法的研究現(xiàn)狀做了簡單說明,并對本論文的主要工作進行了概述。
　　 第二章雙折射現(xiàn)象,簡

3、單介紹了雙折射現(xiàn)象以及雙折射現(xiàn)象的應用。并對根據(jù)晶體的雙折射現(xiàn)象,加工而成的偏光器件做了分類及概括性說明。
　　 第三章偏光干涉法,介紹了利用偏光干涉法測量石英晶體雙折射率的原理、實驗、測量結果及誤差分析等。
　　 第四章和第五章是本文的核心部分,這兩章提出了兩種利用橢偏儀測量石英晶體雙折射率的方法,也是本文的創(chuàng)新點。
　　 第四章橢偏儀透射模式測量法,本章在橢偏光譜儀的水平透射測量模式下,通過對確定厚度的石英波

4、片的相位延遲量的精確測量,計算出了石英晶體的雙折射率值；并進行了誤差分析。結果表明:這種方法光路簡單,操作方便,屏蔽了光源的不穩(wěn)定性；雙折射率測量精度達到了10-6,同時還實現(xiàn)了對石英晶體的最大雙折射率色散特性的連續(xù)光譜測量。此方法對其它雙折射晶體材料的雙折射率色散特性的研究也同樣適用。本章詳細介紹了利用橢偏儀透射模式測量石英晶體雙折射率的原理、實驗、結果、誤差分析。并得出了雙折射率隨溫度變化的實驗數(shù)據(jù)及實驗曲線。
　　 第五章

5、橢偏儀反射模式測量法,利用菲涅爾公式推導出了利用橢偏儀反射模式下測量晶體雙折射率色散關系的原理,并對實驗的校準方法作了說明。
　　 論文的主要創(chuàng)新是:
　　 一、對橢偏法測量石英晶體相位延遲量的實驗進行了改進,提高了利用橢偏儀測量晶體相位延遲量的精度。
　　 二、在橢偏法測量石英晶體相位延遲量的基礎上,選用厘米量級石英樣品,測得了石英晶體最大雙折射率的色散關系。這種方法對晶體最大雙折射率的測量精度高達10-6。較