斜入射消色差相位延迟器原理

探讨了斜入射型消工相位延迟器的内反射角随折射率的变化,从而得出了相位延迟量受折射率复合影响的规律,为设计高精度消色差相位延迟器提供了斜入身的新理论依据。     

斜入射消色差延迟器理论

为了提高斜入射消色差延迟器件的精度,通过分析两种斜入射结构,得出了消色差性能较好的结构.结果表明,这种较好的结构由于折射率n和全内反射角θ引起相位延迟δ的变化趋势相反,而减弱相位延迟δ的变化,因而可以设计出高精度的消色差相位延迟器件.     

菱体型消色差相位延迟器的光谱特性分析

从全内反射相变方程出发，以菲涅尔菱体为例，分析了消色差相位延迟器的相位延迟量随折射率变化的光谱特性，结果表明：在所设计的中心波长处，延迟器件不仅仅局限于选择低色散的材料，色散较大的高折射率材料制作的延迟器件也可以具有良好的消色差性，且较大的全内反射角有利于改善延迟器件的消色差性. 从而为优化菱体型相位延迟器的消色差性，扩大材料的选取范围提供理论指导.     

菱体型消色差延迟器加工误差的研究

为了得到菱体型消色差延迟器加工误差的规律,通过对相位延迟δ和结构角α的关系进行研究,得到了dδ/dα变化的规律.结果表明,随着折射率n的增大,dδ/dα为负值,且｜ dδ/dα｜逐渐增大.采用LaK2玻璃设计的延迟器件,在350-2000nm的光谱范围内,结构角α每增加0.1°,则相位延迟δ减小0.25°-0.275°.这一研究对于分析消色差延迟器的误差是很有帮助的.     

紫外三元复合消色差相位延迟器优化设计的分析

为了设计在紫外波段消色差性能优良的三元复合λ／4波片,根据复合波片理论,利用同一波长（300nm）的2个λ0／4波片和1个λ0／2波片组合成复合波片,研究了复合波片的相位延迟量随波长的变化,得出复合波片在250-350nm的光谱范围内是消色差的;在此基础上对三元复合消色差λ／4波片进行了优化设计,即通过改变中间波片的相位延迟量和精确调整复合角,使消色差范围拓宽到200-400nm,相位延迟计算偏差在5％左右．通过改变中间波片的材料,即氟化镁晶体代替石英晶体,用上述同样方法设计出UVC波段消色差λ／4波片,其相位延迟计算偏差在2％以内．这种优化设计对拓宽紫外波段消色差范围,提高延迟量精度具有实用价值．     

基于亚波长光栅消色差相位延迟器的研究

通过对亚波长光栅相位特性的研究,基于严格耦合波理论和遗传算法,设计了一种应用在光通信波段(1350~1750nm)范围内的亚波长光栅宽光谱消色差1/4相位延迟器,相位延迟量控制在90°±2°,衍射效率在80%以上。并对该光栅结构的工艺容差进行了分析,分析结果表明,所设计的光栅结构相位延迟量在合理范围内,符合工业生产相位延迟器的要求。     

对入射角高度稳定的消色差相位延迟器

探讨了一类对入射角高度稳定的消色相位延迟器的设计方案，首先选取合适的全反射角，然后通过在全反射界面蒸镀一定厚度的光学介质膜对中心波长处的相位延迟进行补偿，结果不仅可以改善相位延迟对入射角的稳定性，而且可以大大提高器件的消色差性。     

440nm-665nm消色差二分之一波片的二元设计

为了设计适用于可见光波段的消色差二分之一波片,根据复合波片理论,选用石英和氟化镁材料利用最小二乘拟合法,设计出了440 nm～665 nm范围的消色差λ/2复合波片。理论研究和实验检测结果均表明,依据此方案设计的消色差λ/2复合波片相位延迟精度可达λ/50,满足实际使用的需求。     

Fresnel菱体型消色差延迟器的研究

为了提高Fresnel菱体延迟器的消色差性能,通过对各个参数进行分析,得出了结构角α的关系式。结果表明,设计的延迟器件在550nm-1240nm的光谱范围内最大延迟误差小于1°,这一结果对设计λ/4消色差廷迟器是非常有帮助的。     

全反射相变理论的分析与讨论

光在介质表面的全反射相变理论是各种全内反射型消色差相位延迟器设计的理论依据和基础。本文对全反射相变理论进行了深入的分析与讨论。