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在偏光技术中,相位延迟器(或波片)可以将线偏振光转化为椭圆偏振光、圆偏振光,即实现偏振光的转换,因此是一类重要的偏光器件。如何精确而又方便地测定晶体的相位延迟量一直受到人们的关注。目前,测量的方法主要有光电调制法、补偿法及光谱法等。但是有的方法过于复杂,有的只能用于测量1/4波片的相位延迟。并且很多方法只能对单个波长进行测量,不能得出在波长改变时的结果。针对这一问题,本文用椭偏光谱法给出了一种能连续测量波片在一定光谱范围内的延迟量的方法。该方法具有测量方便、周期短、精度高等特点。
1945年,A.Rothen设计和描述了第一台椭圆偏振测量仪,用于测量和研究薄膜表面的光学性质(如折射率和厚度)。自此以后椭圆偏振测量技术开始应用到越来越广泛的领域,椭偏仪也得到了长足的发展,由开始的手动测量变成自动测量,光谱范围逐渐变宽,测量精度也越来越高。本文使用法国Jobin-Yvon公司生产的UVISAL型椭偏仪,利用其透射形式对石英波片和云母波片在一定光谱范围内的延迟量进行了测量。全文概括起来有以下几个方面的内容:
第一章主要介绍了本论文的目的、意义。
第二章介绍了椭偏仪的结构及主要应用,并介绍了本实验用到的UVISAL型椭偏仪的结构及其性能。
第三章介绍了椭偏测量的基本理论,讨论了反射椭偏测量术和透射椭偏测量术,并分析了波片表面多次相干反射对延迟量和透过率的影响。
第四章在实验上给出了石英波片和云母波片在一定光谱范围内的延迟量随波长的变化,计算出了石英和云母晶体在不同波长下的双折射率,并且利用该椭偏仪的温控装置测量了石英、云母波片的延迟量的温度效应。
论文工作的创新之处:提供了一种测量波片延迟量的方法,并测得了石英波片和云母波片的精确延迟量。在近红外到近紫外范围内获取了石英波片的双折射率,丰富了这方面的数据。计算出了云母波片在可见光范围的双折射率。给出了石英波片和云母波片的延迟量随温度的变化曲线。