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激光偏振光綜合實(shí)驗(yàn)

本實(shí)驗(yàn)為偏振光學(xué)的綜合實(shí)驗(yàn)，包括偏振光的產(chǎn)生、檢驗(yàn)以及特性的研究和重要的應(yīng)用。內(nèi)容涉及調(diào)制偏振光、波片特性研究、相位延遲測(cè)量等多方面的知識(shí)?？勺鳛楣怆姟⒐庑畔?、光學(xué)工程、光電檢測(cè)等專(zhuān)業(yè)的本科或研究生教學(xué)，也可作為科研部件應(yīng)用。調(diào)制偏振光在光學(xué)精密測(cè)量和光學(xué)信息傳遞中具有重要的應(yīng)用價(jià)值，光學(xué)相位延遲測(cè)量系統(tǒng)的研究，可用于光學(xué)延遲器的相位延遲，也可以用于產(chǎn)生任意的光學(xué)相位延遲量。

◆ 知識(shí)點(diǎn)：

偏振光理論、波片、相位補(bǔ)償、電光調(diào)制、光學(xué)相位延遲、光學(xué)測(cè)量

◆ 涉及課程：

物理光學(xué)、非線(xiàn)性光學(xué)、光電檢測(cè)

◆ 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

偏振片偏振方向和波片的快（慢）軸標(biāo)定實(shí)驗(yàn)

馬呂斯定律的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

偏振光的產(chǎn)生與檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)

不同偏振光相互轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

瓊斯矩陣的表示與計(jì)算實(shí)驗(yàn)

方解石晶體雙折射與角度測(cè)量實(shí)驗(yàn)

利用索列爾- 巴比涅相位補(bǔ)償器測(cè)量波片的相位延遲

利用 調(diào)制法 測(cè)量波片的相位延遲（II 型）

◆ 實(shí)驗(yàn)原理:

光波是一種電磁波，電磁波是橫波，光波中的電矢量與波的傳播方向垂直。光的偏振現(xiàn)象清楚的顯示了光的橫波性。光波的電矢量和磁矢量相互垂直，且都垂直于光的傳播方向。我們知道光有五種偏振狀態(tài)，即線(xiàn)偏振光、橢圓偏振光、圓偏振光、自然光和部分偏振光。不同的偏振狀態(tài)在控制相位延遲的時(shí)候可以相互轉(zhuǎn)化，實(shí)驗(yàn)中我們可以利用固定偏振方向的激光器，偏振分光或者偏振器件、相位延遲器件、相位補(bǔ)償器件、功率探測(cè)器和時(shí)間探測(cè)器

件等特殊器件就可以完成偏振態(tài)的相互轉(zhuǎn)化，相位測(cè)量等內(nèi)容。

◆ 原理示意圖：

◆ 實(shí)驗(yàn)效果圖：

◆ 技術(shù)指標(biāo)：

固體激光器組件：中心波長(zhǎng)：532nm；輸出功率： 50mW；光束發(fā)散角： 1.2mrad；模式：TEM00；TEC 溫度控制范圍：15-25℃，功率穩(wěn)定性   1.5%@8h ；消光比：100:1；M2 因子： 1.2；

索列爾- 巴比涅相位補(bǔ)償器：適用波長(zhǎng)：400~1000nm；調(diào)整相位范圍：0~2 ；通光口徑：10mm；相位精度： /300；相位穩(wěn)定性： /400；測(cè)微絲桿位移精度：0.001mm，測(cè)微絲桿位移行程： 25mm 度盤(pán)精度：2 度盤(pán)旋轉(zhuǎn)范圍：360 ；

光電探測(cè)器：探測(cè)器類(lèi)型Si, 可測(cè)波長(zhǎng)500-1050nm，靈敏度0.00033mV/uW；放大倍數(shù)：10 倍，1000 倍可調(diào)；功率計(jì)組件：工作波長(zhǎng)532nm；量程2 W、20uW、200uW、2mw、20mW、200mW 六檔可選，分辨率:0.01uW，數(shù)顯；

電光調(diào)制器組件：KD*P 晶體調(diào)制器，環(huán)形電極，最小分辨率0.001uW，調(diào)制頻率2KHz；（II 型配置）

偏振片： 25.4mm，通光孔徑22mm，厚度2mm，波長(zhǎng)范圍400-700nm；視場(chǎng)角＞  45 ，入射光為平行偏振光時(shí)單個(gè)偏振片透過(guò)率大于50%，消光比500:1，含鏡架；

波片：石英晶體材料， /4@532nm, 25.4mm，厚度1mm 0.1，延遲精度 /100；

方解石晶體組件：尺寸5*5%30mm；表面拋光，可以360 度繞軸旋轉(zhuǎn)；

橫向平移組件: 臺(tái)面65*65mm，預(yù)留M3、M4 轉(zhuǎn)接孔，行程12.5mm，千分絲桿最小讀數(shù)0.001um；

精密機(jī)械調(diào)整架：角度精度 4 ，分辨率0.005mm，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)保證等雙軸等高，橫向偏差1 ，縱向偏差1 ；

光學(xué)元件：BK7 A 級(jí)精密退火材料，焦距 2%，直徑-0.2mm，中心偏差3 ，光圈1-5；局部誤差0.2-0.5，面粗糙度60/40（Scratch/Dig），氟化鎂增透膜鍍膜，有效孔徑90%；

◆ 設(shè)備成套性：

固體激光器、索列爾- 巴比涅補(bǔ)償器、電光調(diào)制晶體、電光晶體信號(hào)源、起偏器、檢偏器、光電探測(cè)器

◆ 必備設(shè)備：

示波器

◆ 選配清單：

光學(xué)平臺(tái)、光學(xué)清潔箱、光學(xué)儲(chǔ)存干燥箱、實(shí)驗(yàn)設(shè)備展板

◆ 建議課時(shí)：

4 課時(shí)