随着激光和光通信技术的发展,偏光技术得到了快速发展。偏光技术的发展关键是偏光器件。偏光器件在应用的过程中,通常要受到外场的影响,其中温度场是任何偏光器件都无法逃避的,由于温度的变化,晶体的折射率和面形等均要发生变化,致使器件的分束角、偏离角、剪切差、透射比及消光比等发生改变,从而影响器件的光学性能。 本论文主要以冰洲石晶体和石英晶体为例,研究两种晶体的温度特性及其Wollaston棱镜分束角的温度效应,为棱镜在不同温度下的使用提供理论与实验依据。全文概括起来包括以下几方面内容: 第一章绪论部分,主要介绍了偏光器件的发展概况和器件的温度效应,并对本论文的工作进行了说明。 第二章首先介绍了偏光器件的基本理论,对晶体材料作了简要介绍;引入了菲涅耳公式;介绍了晶体的热膨胀和偏振光的获得方法;然后分别介绍了偏光分束棱镜常用的几种形式。 在第三章中,首先介绍了冰洲石晶体的材料性质,引入色散的感念及修正的Sellmeier方程;精确地求解出Sellmeier的各常数表达式,然后通过线性插值的方法得到不同波长的折射率温度系数,从而求出各个温度下不同波长所对应的折射率。将所得值与文献[18]所提供的数值相比较,发现所求Sellmeier方程很好地表达了冰洲石晶体色散关系。从而为求解晶体的折射率提供了一种方法。 论文的第四章是本文的核心部分,也是本工作的创新点。本章对Wollaston棱镜的温度效应进行了详细地研究:首先建立了测量温度效应的实验系统,并利用该系统对冰洲石Wollaston棱镜进行了测试,发现温度对分束角的影响因素只考虑折射率的变化时,理论计算与实验结果吻合的不好,实验结果显示:随温度的升高,o光(以第一块棱镜为参考)的分束角下降很快,e光的分束角基本不变。而理论上则表现为:随温度的升高,o光的分束角基本不变,e光的分束角下降较快。为了验证实验结果与理论计算的准确性,我们设计了单块直角棱镜的温度效应实验,结果发现实验现象与理