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材料相位延迟校准技术研究

作　者: 李成
导　师: 李平
学　校: 中国计量科学研究院
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 相位延迟量波片光学偏振矩阵光学琼斯矩阵米勒矩阵
分类号: O436.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 15次
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内容摘要

在偏振光学和晶体光学领域,尤其在偏光器件应用上,波片(相位延迟器)是光学调制系统中的重要器件,它能对一定波长的光产生特定的相位延迟,进而改变光的偏振态。在这些系统中,波片与其他种类的偏光器件一起控制光的偏振态。由于波片特殊的光学特性,在应用光学的许多场合都需要波片的参与。本文在分析已有测量方法的基础上,利用实验室现有条件,提出延迟量测量的可靠方案,建立了延迟量自动测量装置,实现了延迟量量值的独立复现。延迟量复现所采用的波长为532nm,复现量值的量值范围为0～180°。波片延迟量测量结果的不确定度为U=0.16°(k=2)。本论文涉及延迟量校准装置的建立,量值复现,方法研究,测量结果不确定度的分析与评定,校准装置性能评估,量值传递方法等。本文主要分为六章：第一章介绍了延迟量的应用领域、研究现状、课题研究内容和意义；第二章介绍了偏振基本理论和延迟量测量原理及常用方法；第三章详细介绍了延迟量校准装置的光路系统、控制系统及控制方案；第四章描述了装置各部分的性能检验方法,及装置总体性能的考察结果；第五章进行了延迟量测量结果的不确定度分析；第六章描述了延迟量的量值准确度的验证方法,并与国外仪器对比测量结果,验证结果的可靠性；第七章对本文进行总结及展望。本文的主要创新点是：利用矩阵光学的基本理论(琼斯矩阵和米勒矩阵)与测量方法,设计并建立了延迟量的自动测量装置；利用蒙特卡罗法分析了该系统的不确定度；通过旁证实验验证测量结果的有效性。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
ABSTRACT  7-8
目录  8-9
图表索引  9-11
第一章绪论  11-12
第二章偏振基本理论和延迟量测量原理  12-31
  2.1 偏振光概述  12-16
  2.2 偏振分析方法  16-20
  2.3 延迟量测量基本方法  20-31
第三章延迟量校准装置的构成  31-34
  3.1 总体描述  31
  3.2 光源部分  31-32
  3.3 样品光路部分  32
  3.4 探测器光路部分  32
  3.5 硬件控制方案  32-33
  3.6 自动控制方案  33-34
第四章装置性能考察  34-39
  4.1 单光路性能考察  34-36
  4.2 起偏器检偏器性能评估  36
  4.3 角度旋转精度的影响  36-39
第五章不确定度分析  39-49
  5.1 系统的不确定度的分类  39
  5.2 延迟量测量的不确定度分析  39-43
  5.3 合成不确定度的计算  43-49
第六章旁证实验  49-51
第七章总结与展望  51-53
  7.1 总结  51
  7.2 展望  51-53
附录Ⅰ 波片米勒矩阵推导  53-57
附录Ⅱ 蒙特卡罗计算表  57-63
附录Ⅲ 攻读学位期间发表文章与研究成果清单  63-64
符号、变量、缩略词等本论文专用术语的注释表  64-66
参考文献  66-67

材料相位延迟校准技术研究

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