两种格兰型钒酸钇棱镜消光比温度的效应

　　一 、引言

　　在偏光棱镜中，冰洲石晶体偏光器件应用最为广泛[1-4]。以人工合成方式获取大尺寸单晶方解石以应用于加工棱镜晶体材料是很难的，自然界就成了此类棱镜晶体原材料的唯一来源，但由于长期的开发利用，40mm*40mm以上的价值较高的大块方解石已很难获得。于是，性能优良的可替代资源，人工晶体钒酸钇，得到了广泛的关注，并由此研制出钒酸钇棱镜。大量的国内外文献显示，在目前对钒酸钇棱镜的研究和开发上，主要集中在设计方面和其性能测试方面，而很少有关于温度[5-6]对钒酸钇棱镜消光比影响的研究。

　　做为表征偏光器件性能主要参数的消光比，也是表征光学材料透射能力各向异性的重要物理量。为研究温度变化对钒酸钇棱镜的消光比所具有的影响，通过建立消光比温度特性的测试系统，并对实验数据进行分析。结论表明，钒酸钇棱镜的消光比具有较好的温度稳定性。

　　二、 理论分析

　　对于一个主透射比为T的偏光器件，若与其垂直方向的透射比为T⊥，用字母 表示消光比，则

　　采用传统原理和方法对棱镜消光比的测量，我们很难得到精确的数值，为提高实验的精度和灵敏度，本实验引入智能化消光比测试系统。

　　三、实验系统建立

　　建立温度及其变化对偏光器件消光比影响的实验测试系统[7-8]，如图1所示：

　　试验采用的是智能化消光比测试系统[9]：光源选用1341.4nm的单色光，激光经过斩光器和两次反射之后，射入可调衰减器(图1中，衰减器由偏振镜P1和1/4波片的圆偏振镜P2组成，P3为起偏镜)。待测棱镜放在具有精密温控的系统(制冷制热箱)平台上。温控系统中，控制温度变化的范围是20℃-80℃，精度在0.1℃以内。在温度的可变范围内，任何一个温度点都可以稳定设置，也可以连续调节。温控系统设有三个通光孔(其中一个通光孔在此实验中未用到)，以使得激光通过。电源可以控制斩光器的频率，斩光器频率要求与锁相放大器的各种可能的设置均相匹配。

　　四、温度对格兰·付科型钒酸钇棱镜消光比的影响

　　在室温下对格兰·付科型钒酸钇棱镜进行多次测量，如表一所示。

　　表二表明，格兰·付科型钒酸钇棱镜消光比随温度改变是有变化的。温度较低，消光比数值较小，性能较好;温度升高时，消光比随之变差。所以，温度对棱镜的消光比有一定影响，从数值上分析，这个影响不是很大，格兰·付科型钒酸钇棱镜消光比具有较好的温度稳定性。