三棱镜角色散性能的影响因素研究

用最小偏向角法测定了可见光中不同波长的光在三棱镜中的折射率,按照Cauchy经验公式用Origin软件拟合实验数据,得出了三棱镜材料的色散关系曲线;确定了玻璃ZF1和玻璃K9色散关系中的参量A0、B0值;确定了两种玻璃棱镜的角色散本领;分析得出了三棱镜的角色散本领与棱镜材料的折射率及入射波的波长有关,三棱镜的角色散本领随棱镜材料折射率的增大而增大,随入射波波长的减小而增大。     

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.     

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％。     

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。     

氟化梯度折射率塑料光纤带宽特性计算

基于氟化聚合物梯度折射率圆对称塑料光纤(PF-GIPOF)的传输参量计算,分析其传输特性,推导出频域基带功率传输函数,得到一种参数完整的色散计算模型.理论分析了光源特性、模式时延和模式损耗对带宽的影响并对色散进行拟合和计算.在波长和激光斑半径相异的光源激励下,对不同长度、不同折射率指数的PF-GIPOF的频率响应进行仿真验证.理论计算和实验结果表明,200 m长的PF-GIPOF在1 300 nm工作波长下,半径11.76μm的激光斑激励出的传导模最少,由于差分模式损耗作用,系统带宽提升了3.56 GHz,在α=2.16的折射率下可以得到最大的带宽优化.该计算模型可有效地用于PF-GIPOF通信系统的参量选取和带宽预测.     

精确测量棱镜材料折射率的改进方法

介绍一种测量棱镜材料折射率的简单方法———垂直入射法,该法原理和测量过程简单,有较高的测量精确度,利用这种方法来测量棱镜材料的折射率,所测结果与已知折射率非常近似,具体误差不超过0.015%.     

基于回归分析方法的氢原子光谱数据处理

利用回归分析方法,对改进的小型摄谱仪测氢原子光谱实验的数据进行了处理。回归分析表明：由棱镜玻璃的折射率随波长的非线性引起的波长与位置读数的关系,如果用二次多项式表示,则显著拟合在α等于0.1水平上。故只需二次方程就能表示波长与位置的关系,由此得出氢原子光谱的波长。该方法适用于一切具有未知函数规律的数据处理问题。     

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.     

溶液折射率及色散系数与浓度关系的椭偏测量研究

研究利用椭圆偏振法快速准确测量葡萄糖溶液浓度.首先基于椭偏测量的原理和液体宏观尺寸厚的特点,建立了溶液的单界面反射分析模型,针对该模型设计了由椭偏参量求解溶液折射率的算法.为了快速检测,该算法合理地忽略了葡萄糖溶液在短波段的消光系数并仍能够准确地测量出折射率.接着,利用该模型,对不同浓度的葡萄糖溶液的椭偏参数进行了测量.从椭偏参数拟合出了葡萄糖溶液的折射率,根据柯西公式,利用最小二乘法得到了折射率与柯西色散参数、溶液浓度之间的函数关系.然后用模型分析了葡萄糖溶液的光吸收对本测量方法的影响,进一步说明了模型的可靠性.最后,将实验拟合结果与参考文献值比较,发现此方案和棱镜全反射法和激光干涉法测量得到的折射率吻合得相当好,说明椭偏测量法具有较高准确度.     

用分光计观测氢原子光谱的教学研究

利用已有的教学条件提出一种用普通仪器分光计观测氢原子光谱的实验教学方法。首先用分光计测量出氢灯谱线的最小偏向角,计算出三棱镜对谱线的折射率;然后利用柯西色散公式和巴耳末公式得到巴耳末线系H_α、H_β、H_γ线的波长和里德伯常数。通过实验中的学习和操作,加深了学生对原子物理理论知识的理解,培养了学生的创造性思维和动手能力。     

内包层为负折射率介质双包层光纤的HE11导模特性分析

对内包层为负折射率介质,纤芯和外包层都为常规材料的W型弱导双包层光纤进行研究.在不考虑材料色散和介质损耗的情况下,采用全矢量的方法,由亥姆霍兹方程出发得到严格精确的震荡模式的特征方程.分另讨论了内包层折射率和厚度对该左手材料光纤的HE11模式的影响,画出了该模式不同情况下的色散曲线及截止频率随内包层折射率和厚度变化的曲...     

基于可见光波长颜色映射关系的棱镜色散现象写真

探讨了用计算机真实再现棱镜色散现象的技术。以Dan Bruton的工作为基础,依据MATLAB颜色显示法,建立了可见光波长与RGB的映射关系,实现了可见光波长颜色在显示屏上的再现。运用所建立映射关系,结合白光通过棱镜之光路追迹,真实再现了棱镜色散现象,实现了棱镜色散现象写真。进一步将上述方法运用于白光入射两个完全一样、相互倒置摆放棱镜实验现象仿真,得到了各色光从红到紫平行于入射白光依次从第二块棱镜出射的正确实验现象。     

转动谱两参数和三参数公式的比较研究

利用锕系偶偶核基带转动谱的实验数据,对两参数ａｂ公式用线性拟合的方法进行计算,并与非线性拟合进行比较。结果表明,对ａｂ公式,线性拟合也不失为一种较好的方法。计算结果还表明,吴－－曾提出的三种不同形式的三参数公式所得的结果相差不大,但都较ａｂ公式的计算结果更符合实验事实。     

多包层平坦光纤色散的数值分析

采用了等效法求解多包层平坦光纤的色散.假设波导色散和材料色散加性的,计算了平坦阶跃光纤的精确的色散.利用Matlab工具,先给出光纤的色散和传播常数之间的关系,再将多包层平坦光纤的等效为阶跃光纤,计算出等效的折射率,然后用迭代法解方程组计算出传播常数的数值解,最后拟合出光纤的色散曲线.结果表明:将多包层光纤等效为阶跃光纤,减少了计算量,精度也能达到实用要求.     

5层空气孔单实芯纯石英光子晶体光纤仿真

为研究5层空气孔单实芯纯石英PCF特性,建立了截面空气孔为5层正六边形结构的光子晶体光纤模型,分析基模与包层模的模场分布,利用5层空气孔单实芯纯石英PCF进行仿真研究,并对有效折射率、有效模场面积、非线性特性、色散特性进行了仿真与分析。研究表明,5层空气孔结构的PCF,可以减小有效模场面积和增大非线性系数;在1 500～1 600 nm的波长范围内,随着波长增加,模场变大,相对于二阶模,基模的有效折射率更加稳定;单实芯纯石英PCF的基模与二阶模的波导色散系数也会随着波长的增加有微小的增加,但整体来看色散较为平坦,不会造成波形的明显变化,有利于信号的传输;而在同一波长下,基模的色散系数小于二阶模的色散系数,这主要是由于基模具有更加稳定的有效折射率,对光波在纤芯的束缚力较强。根据对5层空气孔单实芯纯石英PCF的仿真特性研究,为进一步进行光子晶体光纤实验研究提供了一定参考。     

Origin软件在棱镜折射率测定实验中的应用

以普通物理实验中的棱镜折射率测定为例,详细介绍了应用Origin软件处理角度数据的思路和过程,以及如何一次性计算多条谱线折射率的方法,并用Origin软件直观地绘制了棱镜色散关系曲线图。展示了Origin软件在处理实验数据时的便利、高效和准确性,以及强大的图形绘制功能。     

近零平坦色散高非线性光子晶体光纤的研究和设计

利用有效折射率法对光子晶体光纤非线性和色散进行了计算;模拟了光纤空气孔直径和孔间距对光纤特性的影响,并进行了分析;最后设计了一种零色散点在850nm附近的近零平坦色散高非线性光子晶体光纤,这种光纤在研究光纤非线性现象时有重要的价值.     

棱镜材料与其色散研究及应用

采用汞灯光谱谱线波长为已知数据,测量其通过三棱镜后所对应的各最小偏向角,求出其对应的折射率n值,进而作出色散曲线,验证其所满足的函数关系,在此基础上用图解插值法求其钠光谱谱线波长.     

P+注入KTP晶体形成平面光波导的特性研究

报导了能量为 2 .8MeV、剂量为 2× 10 15离子 /cm2 的P+ 离子注入形成的KTP平面光波导 .采用棱镜耦合法来测量光波导的暗模特性 ,发现了 6条TE模 .采用反射计算方法拟合在三种不同条件 (常温 ;2 0 0℃退火 30 0min ;77K冷处理 15 0min)下波导区内的折射率分布情况     

掺钛GZO透明半导体薄膜的光学性质研究

以钛掺杂氧化锌镓(GZO)陶瓷靶作为溅射源材料,采用射频磁控溅射技术在玻璃基片上制备了掺钛GZO(GZO:Ti)透明半导体薄膜,利用光谱拟合方法计算了GZO:Ti薄膜的折射度、消光系数和厚度等光学参数,研究了氩气压强对GZO:Ti薄膜光学性质的影响.结果表明:拟合光谱曲线与实验测量光谱曲线一致,薄膜的光学性质与氩气压强密切相关,GZO:Ti薄膜折射率随波长增大而逐渐减小,表现出正常的色散性质.另外还采用包络法计算了GZO:Ti薄膜的折射率和厚度,两种方法所获得的结果是基本相符的.