格兰·泰勒棱镜两类视场角的比较研究

以格兰·泰勒棱镜为例 ,推导了沿主截面和垂直主截面两正交方向的最大视场角 ,并在常用结构角下比较了两类视场角的大小及它们随波长的变化关系 ,得知沿主截面的视场角对光路调整影响较大     

偏光棱镜在柱面会聚系统中的视场角分析及应用

以格兰·泰勒棱镜为例,对平行于棱镜主截面方向的视场角进行了分析和推导,发现该视场角随切割角的增大而增大,在红外波长区远大于通常给出的沿主截面方向的视场角,对沿两正交方向的视场角随切角和波长的变文关系进行了比较,所得结论在红外分光光度计上得到了验证,实验表明:冰洲石格兰型偏光镜是柱面或准柱面会聚光束的理想偏光器件。     

棱镜的最小偏向角及摆放位置的分析

本文给出了棱镜最小偏向角的计算公式 ,最小偏向角随入射光波长变化的关系曲线。最后我们还分析了测量最小偏向角时棱镜的摆放位置     

Wollaston棱镜分束角的光谱特性对成像系统的影响

Wollaston棱镜广泛应用于高性能的光学仪器的成像系统中.本文在研究Wollaston棱镜的分束角随入射光波长变化规律的基础上,通过利用Origin软件,从理论上分析了Wollaston棱镜分束角的光谱特性对成像系统的影响,从而得出了相干平面的出离量与入射光波长之间的关系.结果表明:Nomarski偏振光干涉仪相干平面的出离量随着入射光波长的增大而相应的增加.相干平面的出离量与其它各参量之间存在函数关系,据此,用计算机编程的方法可以很容易的调整光路中透镜的相对位置,从而获得清晰的瞬态过程干涉图.     

鱼眼镜头的光学系统设计

鱼眼镜头是一种焦距极短但视角很大的镜头.紧凑型鱼眼镜头光学系统的工作波段在可见光范围内,全视场为172°,能很好地解决广角镜头的轴外像差和边缘像面照度问题.设计的鱼眼镜头光学系统具有结构简单、体积小、成像质量好的特点.系统总长80.9 mm,后工作距离为18.8 mm.所选像元尺寸为12μm×12μm,像素数为1 280×1 024时,CCD对应的空间分辨力为27.2 lp/mm,边缘视场的MTF值最小,优于0.60.设计结果较理想.     

两种格兰型钒酸钇棱镜的透射比分析和偏光特性研究

对0．8-1．6μm波长范围内激光正入射两种格兰型钒酸钇棱镜的透射比进行了分析,理论分析表明：格兰·付科型钒酸钇棱镜的透射比高于格兰·泰勒型．搭建了一个偏光测试系统对棱镜的偏光性能进行测试,测试结果表明：格兰型钒酸钇棱镜的透射光强随旋转角出现周期性的扰动,扰动的出现影响了透射偏振光的质量．这为更好的研究钒酸钇棱镜的特性提供了重要的参考价值．     

格兰-汤姆逊棱镜对单模高斯光束的影响

根据光在格兰-汤姆逊棱镜胶合层中的干涉效应,分析了棱镜对单模高斯光束光强分布的影响.结果表明：对于正入射的单模高斯光束,若棱镜结构角、光学胶折射率和胶合层的厚度三者固定其二,透射光束光强分布将随另一参量的变化作周期性振荡,同时,透射光束的形状也会发生改变;但当固定胶合层厚度及棱镜结构角时,透射光束光强分布随光学胶折射率变化的振荡曲线存在一个平坦区,即当胶合层折射率在1.4655—1.5153时,棱镜对单模高斯光束光强的影响小于1%.     

无热化星敏感器光学系统设计

依据热补偿理论,在基于热差互补原理的无热差光学系统材料选取方法的基础上进行了高精度星敏感器光学系统设计和无热化分析,系统工作波段0.5~0.8μm,F数为2,视场角为10°,温度范围-10℃~30℃,通过分析像面移动量、能量集中度曲线和各色传递函数曲线可以看出,光学系统在要求温度范围内性能稳定,基本可以实现无热化.     

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.     

菲涅尔双棱镜参数的综合测定

通过综合"菲涅尔双棱镜测量钠黄光波长"、"分光计"、"等厚干涉"等实验中的几何光学和干涉光学的方法实现了对菲涅尔双棱镜折射率n,楔角α的测量,并提出了一种非接触测量厚度的方法,即用统计方法间接测量了双棱镜的厚度h.另外此种方法指出了"菲涅尔双棱镜测量钠黄光波长"实验虚光源与狭缝位置的不同,对实验系统误差的修正有一定参考意义.     

NaCl溶液在磁场作用后的物理特性变化

采用波长连续可调线偏振光透射光谱技术研究了在0.17T静磁场作用下NaCl溶液的光学特性的改变,同时利用接触角测量仪测量了经不同强度磁场处理20min后的NaCl溶液在硒化锌表面的接触角.实验研究发现,未经磁场处理过的样品和经过磁场处理的样品相比,它们的透射率及接触角呈现明显差异;入射光的偏振方向不同,同一样品的透射率也不同,入射光为P偏振情况下样品的透过率要大于入射光为S偏振情况下的透射率;同一磁场作用下,不同浓度的NaCl溶液的透射率差异明显;不同磁场强度下,磁场越强,NaCl溶液的接触角越小,说明溶液内部分子结构状态发生了变化.本文利用磁场与物质的作用特点简明地解释了经过磁场处理后NaCl溶液的透射光谱和接触角所发生的这些变化.     

Raman crystal lasers in the visible and near-infrared

Raman lasers based on potassium gadolinium tungstate and lead tungstate crystals pumped by a≈120 ps Nd: YAG laser at 1.064/μm were developed. High reflection mirrors for the Stokes wavelength have been used to generate near-infrared and eye safe spectral region of 1.15 - 1.32/μm. Second harmonic generation of the generated Raman lasers was observed. Eifficient multiple Stokes and anti-Stokes picosecond generation in 64 crystals have been shown to exhibit stimulated Raman scattering on about 700 lines covering the whole visible and near-infrared spectrum. All stimulated Raman scattering (SRS) wavelengths in the visible and near-infrared spectrum are identified and attributed to the SRS-active vibration modes of these crystals.     

光学材料色散关系的实验研究

利用分光计精确地测定了不同波长的光入射时三棱镜的折射率,按照Cauchy经验公式拟合实验数据,得出了在可见光段,三棱镜材料的色散关系,即求出了色散常数a和b。     

Study on the hyperspectral polarized reflection characteristics of oil slicks on sea surfaces

This study is concerned with the need for remote sensing techniques for the monitoring of oil-slick pollution on sea surfaces and the effects of oil-slick pollution on the sea.We used Daqing crude oil,Jilin crude oil,heavy oil and seawater from Dalian Bay to simulate oil-slick pollution on the sea surface and obtained multi-angle hyperspectral polarized reflectance information,from which we calculated the polarization for different kinds of crude oil,and oil-slicks of different thicknesses.By comparing the degree of polarization between oil-slicks of different thickness,and sea water,it was found that in the case of thin oil-slicks,the degree of polarization of seawater is higher than that of oil slicks with wavelengths of between 400-1000 nm.However,there was little difference at a wavelength of 785 nm.At angles of incident of 20° and 30° (the viewing angle equals the incident angle),it was easy to distinguish the changes of oil-slick thickness by the degree of polarization at 785 and 880 nm in the near-infrared band.The crude oil showed its inherent polarized characteristic as the oil-slick thickness increased to a certain degree.That is to say,the polarization of the seawater was higher than that of the oil-slick in the visible light range,but less than that in the near-infrared band.As the incident angle changed from 40° to 50°,the degree of polarization of seawater increased,and it was higher than that for the oil-sick between wavelengths of 400-1000 nm at an angle of incidence of 50°.This research on the polarized characteristics of an oil-slick on a sea surface brings new scientific techniques to the monitoring of sea-surface pollution by remote sensing.     

位于平行光路中的光楔产生的畸变

位于平行光路中的光楔产生畸变像差,它产生的畸变是光楔顶角α、光轴入射角Ｉ和视场大小的函数。为分析讨论清楚这些问题,文中建议光楔畸变用两个正交分量Ｄｘ和Ｄｙ表示,并给出大光轴入射角光楔畸变显式计算公式和关于视场的３阶近似计算公式,以及正方形物体经光楔成像后各边的斜率解析式。分析和计算都表明,正方形物体经光楔所成的像是凸侧面的钟形而不是凹侧面的钟形。     

棱镜最小偏向角的相对论效应及微机分析

从相对论的基本原理出发 ,结合微机分析 ,研究了高速运动棱镜偏向角达最小值条件及最小偏向角的相对论效应 ,主要结论是 :( 1 )随着棱镜相对于静止参照系运动速度U的增加 ,入射角与出射角的关系曲线由梯形折线变为近似直线 ;( 2 )最小偏向角与棱镜速度 U的关系曲线是上凸的曲线。当光线在棱镜中的折射角一定时 ,使棱镜偏向角达最小值的速度区间长度随着出射角的增加而减小。     

三棱镜最小偏向角法测波长实验研究

根据三棱镜对光的色散原理,提出了用分光计观测原子光谱并用最小偏向角对各谱线进行标记,比较光谱的位置,从而用内插法测得了未知谱线的波长。实验结果表明：使用三棱镜最小偏向角尺度分析法测定波长有其可操作性和一定的应用意义。     

可调分束角棱镜的分束角与入射角的关系

本文对可调分束角棱镜的分束角与入射角及棱镜切角的关系进行了理论分析,并进行了实验测量,测量结果与理论计算符合很好。