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测量晶体相位延迟的方法研究及优劣比较 第3页

更新时间:2016-10-7:  来源:毕业论文
求出,即相位延迟δ可求出。
2.2 偏光光电分束探测法
             A是激光器  B是起偏器  C是待测玻片 D是分束棱镜          G
E是光电管          F是差放仪         G是显示仪
图2   偏光光电分束探测法实验装置
分束探测法即利用分束棱镜将一束光分开具有不同波长等性质的几束光。如图2,我们知道不论是线偏振光还是椭圆偏振光,当其通过分束棱镜时,若其偏振方向与棱镜透振方向成π/4时,透射出的光线两分量相同,即不存在相位延迟,那么光电管接收的信号强度经过差分放大电路后输出的信号为零[3]。在此理论基础上,调整起偏器的偏振方向与初始振动方向OI的方向成α+450角,使输出的信号不为零,继而旋转待测样品玻片至β,如图3,

图3   偏光取向示意图
则必将出现一束椭偏光且主轴与初始振动方向OI平行,使之通过分束棱镜后在分束棱镜的两个主轴OR1和OR2方向上的分量相同,从而使光电管接收的信号经过差放处理后输出信号强度为零。利用公式本文来自辣*文-论'文&网,毕业论文 www.751com.cn 加7位QQ324'9114找源文:
                  = -tg2β/tg2(α-β)                        (2)
并由测出的α,β的大小,即可算出待测玻片的相位延迟量δ。
2.3 偏光干涉法                             H
A是He-Ne激光器  B是分束片 C是起偏镜P1   D是待测玻片
E是检偏镜P2             F、G是探测器         H是微机
图4   偏光干涉法实验装置
偏光干涉是偏振光通过一块均匀或者不均匀的晶体平板后,出射光形成一种新的偏振态分布,再经过一检偏器后形成另一种新的偏振态分布。如图4,取待测玻片的某一主轴方向为坐标轴的x轴,光的传播方向为z轴。令起偏器在垂直于光入射方向的平面内以角速度ω匀速转动[4],检偏器P2静止且与x轴夹角为Φ。假设t=0时刻,P1与P2平行均与x轴的夹角即待测玻片某主轴夹角为Φ,t时刻后与待测玻片某主轴的夹角为β,则光线穿过光路到达探测器的光强为
Ι= [cos2ωt–(Φ+) Φsin2], β=Φ+                 (3)
此式化简为   (4)
其中。运用最小二乘法对光强曲线进行拟合便可求出参数c0,c1,c2,c3,即可相应的求出玻片样品的相位延迟δ。
2.4 自校准法                       I
A是照射器    B是起偏器     C是补偿器     D是待测玻片
E检偏器   F是透镜   G是单色仪   H是晶体管   I是电脑
图5   自校准法实验装置
自校准即在规定条件下,为确定测量仪器或测量系统所指示的量值,或实物量具或参考物质所代表的量值,与对应的同一物质由标准所复现的量值之间关系的一组操作。在该实验中,实验装置如上图,将两个棱镜和补偿器安装在由计算机控制的转台上,转台可3600旋转[5]。为避免光源强度起伏引起测量误差,选用高精度稳压电源的氙灯作为入射光源。补偿器和待测样品的光轴均与起偏器偏振方向平行,检偏器与起偏器成角,光线经过检测光电系统,由探测器接收一系列光强Ι= a0 + b0 sin2θα + a4 cos4θα + b4sin4θα其中

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