聚合物材料在红外波段的折射率的测量

本文简要说明了棱镜耦合法测量聚合物波导材料的折射率的原理,讨论了材料对于红外波段的光（非可见光）的折射率的测量方法。     

全反射比较法测量液体折射率色散的研究

基于全反射原理,提出一种用比较法测量液体折射率色散的方法.分析了棱镜全反射比较法测量液体折射率色散的基本原理,推导得到折射率色散的计算公式.结果表明:待测液体折射率色散与标准液体折射率色散、全反射极限出射角有关,与棱镜折射率色散无关;搭建相应的实验光路及系统,通过与阿贝折射仪及双棱镜法测量折射率色散对比证明了该方法的准确性.实验测量了葡萄糖水、印度墨水、聚苯乙烯溶液、品红溶液、唾液、汗液及不同浓度蜜糖溶液样品的折射率色散曲线,同一样品的折射率随着波长的增加而降低,并通过柯西色散公式得到相关样品色散曲线的拟合方程.实验表明:测量液体折射率的精度约0.000 2;分离餐后汗液、唾液的折射率明显高于餐前,这一实验结论给糖尿病的无创检测血糖提供一种可能的思路.文中提出的方法不需要棱镜折射率及其色散数据,具有实验系统简单、样品量少、测量过程方便、测量精度高等特点,不仅适合于透明及弱吸收散射的液体,而且可被用于固体折射率色散的测量,具有实际推广应用意义.     

棱镜折射率测量方法的比较及改进

分析比较最小偏向角法与掠入射法两种测量棱镜折射率方法的优缺点,提出掠入射法的改进新方案,并通过实验数据论证改进后的掠入射法在操作过程、测量精度、知识内涵方面更优于最小偏向角法。     

冕牌玻璃K9棱镜色散关系的测定

目的:通过对冕牌玻璃K9棱镜在不同波长下的折射率的测定,运用多种方法进行非线性拟合,得到相应色散公式,并确定计算冕牌玻璃K9折射率的最佳色散公式。方法:在可见光区内,以汞灯、钠灯、氢灯和氦氖激光器所产生的已知各主要光谱线波长,利用分光计采用最小偏向角法测量K9棱镜对已知不同波长的折射率,然后用Origin7.0软分别采用3种方法对色散关系进行非线性拟合。结果:指数衰减模式、光谱学模式和柯西公式进行非线性拟合得到了K9棱镜不同的色散公式。结论:3种非线性拟合方法相比较,科希色散公式准确度更高些。并进一步证实不同材料不可能有相同的色散计算公式,同一种材料也难以在整个光谱范围内用同一公式得到等精度计算结果。     

棱镜折射率的几何光学测量法

本文对棱镜折射率的最大偏向角测量法,最小偏向角法,临界角法和掠入射法进行了讨论。从理论上阐述了其测量原理,导出了测量原理公式,讲述了实测方法和实测中应注意的问题。     

基于棱镜耦合的双循环法测量液体复折射率

提出一种棱镜耦合布儒斯特角双循环算法,实现了液体复折射率的精确测量.使用p线偏振光入射到等腰棱镜底面与待测液体样品的分界面上,逐步旋转棱镜,得到样品总光强反射率随入射角变化关系的实验曲线;基于菲涅尔公式及布儒斯特定律,分析了棱镜测量液体复折射率的基本原理,采取双循环拟合算法,求得样品折射率及消光系数;搭建了相应的实验系统,测量了印度墨水、脂肪乳溶液和二碘甲烷匹配液等样品的复折射率,也得到了印度墨水和脂肪乳溶液的折射率、消光系数随浓度变化的实验曲线.实验表明:测量液体折射率及消光系数的精度分别约为0.000 2和0.000 1,有较高的测量准确度及稳定性,测量液体折射率范围不受棱镜折射率限制.     

双棱镜的锐角及折射率测量实验探析

该文分析了双棱镜各面反射分光计望远镜筒小十字丝成像的光路,结合课堂教学实践,讨论了自准直法测量双棱镜锐角和折射率,学生在实验操作中出现的问题和原因。     

蜃景光学特性的数学模拟

文章探讨了光学上用２个不同折射率材料制成的棱镜，模拟折射率呈梯度分布溶液的可行性；用简单方法建立了描述这类溶液光学特性的数学模型；并用计算机处理，成功地模拟了各种不同初始条件下光线在上述溶液中的弯曲路径。     

一种利用光强差测量介质折射率的简单方法

介绍一种测量均匀介质折射率的简单方法，该法不受样品尺寸限制，加工精度要求低，而且测量过程简单．利用这种方法来测量冕牌玻璃K9的折射率，所测结果与已知折射率近似，具体误差不超过1％。     

双棱镜棱角及折射率的测量

用干涉法对菲涅尔双棱镜的棱角及玻璃折射率进行了测量；测量结果有一定的精度，有利于帮助学生分析讨论分波前干涉现象。     

掠射法测三棱镜色散折射率

提出在分光计上采用平行光掠射法测量透明光学材料折射率的方法,论述了该方法的实验原理,给出了测量公式,并详尽介绍了该方法的实验操作方法。同目前国内外所采用光学材料折射率测量方法相比,不但具有操作方便迅速、环境条件要求低的特点,而且所得谱线锐利清晰,谱线条数多,位置稳定,实验测量精度高等优点。     

几种折射率标定方法的比较

讨论了几种光学玻璃折射率绝对测量方法的特点。指出传统的最小偏向角法的不足之处。提出了一种所谓任意偏折法的绝对测量方法。在对四种方法互相比较的基础上,指出用任意偏折法对基准传递样块进行折射率标定是较好方法。文中还给出了任意偏折法的测量步骤和测量实例。     

利用单波长椭偏仪对各向异性薄膜光学常数和欧拉角的研究

基于椭偏测量原理和4×4矩阵法原理,提出了利用单波长椭偏仪在光轴平行于薄膜表面方向上测量各向异性薄膜的薄膜参数(包括双折射率、厚度及欧拉角)的方法.通过转动待测样品90°的方法,得到2组椭偏参数,利用反演算法对2组椭偏参数进行反演,得到各向异性薄膜的4个薄膜参数;采用数值模拟分析了入射角、薄膜厚度、欧拉角及其定位误差对测量结果的影响;实验测量了光轴平行于样品表面的各向异性聚酰亚胺薄膜样品在转动前后的椭偏参数,并进行反演.结果表明:该方法提出的算法反演稳定性好、精度高;该方法测得各向异性薄膜的寻常光折射率、非寻常光折射率、厚度以及欧拉角的精度分别达到0.000 1、0.000 1、0.1 nm及0.03°;寻常光折射率、非寻常光折射率、厚度的最大测量误差分别为0.001 2,0.004 4以及4.57 nm;该方法具有较好的测量稳定性、自洽性及可靠性.文中提出的方法具有测量过程简单、对实验仪器要求低的优点,拓展了单波长椭偏仪的测量范围,提出了各向异性薄膜参数的测量方法,具有实际应用意义.     

高灵敏度光纤MZI折射率传感器

首次在实芯光子晶体光纤中制备了横向大偏置结构光纤马赫-曾德尔干涉仪折射率传感器,并理论分析了此种干涉仪的干涉机制和折射率传感特性,以及影响折射率传感特性的各种因素;搭建实验系统,测试了折射率传感特性。结果表明,腔长330 μm传感器的干涉谱对外部环境折射率变化的响应成线性,透射谱随环境介质折射率增大而向短波方向移动,灵敏度超过-15 100 nm/RIU,灵敏度与腔长长度无关,光子晶体光纤的气孔对折射率传感特性影响很小。此种高灵敏度的光纤微腔折射率传感器适用于液体或气体的快速检测领域。     

氮化铝(AIN)薄膜的光学特性研究

研究了宽禁带Ⅲ－Ｖ族化合物半导体氮化铝（ＡＩＮ）薄膜的折射率及其热光特性,采用棱镜──薄膜耦合装置和自动温控光波导测试仪,测出不同温度下氮化铝薄膜的波导特性,利用迭代法可得到ＡＩＮ的折射率与温度变化的关系,并首次测得了ＡＩＮ薄膜的热光特性。     

光的色散实验研究

分析了最小偏向角法测量三棱镜玻璃折射率的原理,给出了偏向角与入射角的一般表达式,并用Mathematica软件画出了其变化曲线,为快捷地找到出射光线,掌握出射光线的移动规律,准确判断最小偏向角的位置提供了理论依据。在此基础上,测量了光源各谱线的折射率,由实验数据,用最小二乘法得到三棱镜的色散公式。     

含氟聚酰亚胺高分子光波导工艺研究

对光通信用含氟聚酰亚胺高分子聚合物材料的特性进行了讨论，报告了材料制备、膜厚控制、折射率控制以及光波导制备技术等方面的实验结果．实测了含氟聚酰亚胺薄膜的温度特性和色散特性，并给出了测量方法和测量结果．