新型偏振干涉成像光谱仪中Savart偏光镜透射率的研究

彭志红; 张淳民; 赵葆常; 李英才; 吴福全

doi:10.7498/aps.55.6374

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新型偏振干涉成像光谱仪中Savart偏光镜透射率的研究

彭志红 , 张淳民 , 赵葆常 , 李英才 , 吴福全

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唯象论的经典领域

新型偏振干涉成像光谱仪中Savart偏光镜透射率的研究

彭志红, 张淳民, 赵葆常, 李英才, 吴福全

物理学报, 2006, 55(12): 6374-6381.

doi: 10.7498/aps.55.6374

The transmittance of Savart polariscope in polarization interference imaging spectrometer

Peng Zhi-Hong, Zhang Chun-Min, Zhao Bao-Chang, Li Ying-Cai, Wu Fu-Quan

Acta Phys. Sin., 2006, 55(12): 6374-6381.

doi: 10.7498/aps.55.6374

摘要
Savart偏光镜是自行研制的新型稳态偏振干涉成像光谱仪中的核心部件，阐述了该Savart偏光镜的分光机理.基于电磁场边值条件，分析了入射面与Savart偏光镜左板主截面重合及垂直时，光透过Savart偏光镜各界面的反射和折射，得出了各界面透射系数的表达式以及Savart偏光镜透射率的理论计算公式.采用计算机模拟，给出了Savart偏光镜透射率随视场角和波长的变化曲线，并与研制的Savart偏光镜实验测试结果进行了分析比较，两者变化规律相符. 表明该Savart偏光镜具有大视场、高通量的显著特点，适宜作为静态干涉仪和稳态偏振干涉成像光谱仪的高效横向剪切分束器. 这为新型偏振干涉成像光谱技术的研究以及仪器研制提供了重要的理论依据.

关键词:
偏振干涉成像光谱仪 /

Savart 偏光镜 /

透射率 /

电磁场边值条件
Abstract
The Savart polariscope is the key spectroscopic component of the static polarization interference imaging spectrometer (SPIIS) that we have developed. The principle of beam splitting of Savart polariscope is described. This paper mainly studies the reflection and refraction of light incident from one medium to another when incident plane and the principle section of the left plate are coincident or perpendicular, according to electromagnetic boundary conditions. The transmission coefficient of each interface is deduced, and the total transmittance is given as a function of angle and wavelength of the incident light which is analyzed through computer simulation. It is proved in theory and by experiment that the Savart polariscope has the advantages of both high flux and large field of view, and can be used as high performance lateral shearing beam splitter in static interferometer and SPIIS. This will provide the theoretical basis for the development of new polarization interference imaging spectral systems.

Keywords:
polarization interference imaging spectrometer /

Savart polariscope /

transmittance /

electromagnetic boundary condition
作者及机构信息
彭志红²,

张淳民²,

赵葆常³,

李英才³,

吴福全¹

(1)曲阜师范大学激光研究所，曲阜 273165; (2)西安交通大学理学院，西安 710049; (3)中国科学院西安光机所，西安 710068

基金项目: 国家自然科学基金重点项目 (批准号：40537031)、国家自然科学基金 (批准号：40375010，60278019)和陕西省科技攻关项目(批准号：2005K04-G18)资助的课题.
Authors and contacts
Peng Zhi-Hong²,

Zhang Chun-Min²,

Zhao Bao-Chang³,

Li Ying-Cai³,

Wu Fu-Quan¹

(1)曲阜师范大学激光研究所，曲阜 273165; (2)西安交通大学理学院，西安 710049; (3)中国科学院西安光机所，西安 710068
参考文献

施引文献

[1]	李祺伟, 张淳民, 魏宇童, 陈清颖. 偏振型干涉成像光谱仪中Savart偏光镜通光孔径的研究. 物理学报, 2015, 64(22): 224206. doi: 10.7498/aps.64.224206
[2]	李文胜, 罗时军, 黄海铭, 张琴, 是度芳. 含特异材料光子晶体隧穿模的偏振特性. 物理学报, 2012, 61(10): 104101. doi: 10.7498/aps.61.104101
[3]	周毅, 吴国松, 代伟, 李洪波, 汪爱英. 椭偏与光度法联用精确测定吸收薄膜的光学常数与厚度. 物理学报, 2010, 59(4): 2356-2363. doi: 10.7498/aps.59.2356
[4]	严新革, 张淳民, 赵葆常. 时空混合调制型偏振干涉成像光谱仪干涉图获取模式研究. 物理学报, 2010, 59(5): 3123-3129. doi: 10.7498/aps.59.3123
[5]	孙尧, 张淳民, 杜娟, 赵葆常. 一种基于新型偏振干涉成像光谱仪的目标偏振信息探测新方法. 物理学报, 2010, 59(6): 3863-3870. doi: 10.7498/aps.59.3863
[6]	简小华, 张淳民, 祝宝辉, 任文艺. 时空混合调制型偏振干涉成像光谱仪数据处理研究. 物理学报, 2010, 59(9): 6131-6137. doi: 10.7498/aps.59.6131
[7]	张淳民, 黃伟健, 赵葆常. 新型偏振干涉成像光谱仪噪声分析与评价. 物理学报, 2010, 59(8): 5479-5486. doi: 10.7498/aps.59.5479
[8]	张淳民, 刘宁, 吴福全. 偏振干涉成像光谱仪中格兰-泰勒棱镜全视场角透过率的分析与计算. 物理学报, 2010, 59(2): 949-957. doi: 10.7498/aps.59.949
[9]	吴海英, 张淳民, 赵葆常. 基于组合Wollaston棱镜成像光谱仪的视场扩大原理分析. 物理学报, 2009, 58(2): 930-935. doi: 10.7498/aps.58.930
[10]	穆廷魁, 张淳民, 赵葆常. 偏振干涉成像光谱仪中Wollaston棱镜光程差及条纹定位面的精确计算与分析. 物理学报, 2009, 58(6): 3877-3886. doi: 10.7498/aps.58.3877
[11]	简小华, 张淳民, 张霖, 赵葆常, 朱兰艳. 利用偏振干涉成像光谱仪进行偏振检测的最佳角度分析. 物理学报, 2009, 58(4): 2286-2293. doi: 10.7498/aps.58.2286
[12]	孟宪兰, 高绪团, 渠朕, 康大伟, 刘德胜, 解士杰. 界面耦合对DNA分子电荷输运性质的影响. 物理学报, 2008, 57(8): 5316-5322. doi: 10.7498/aps.57.5316
[13]	袁宁一, 何泽军, 赵常宁, 李峰, 周懿, 李金华. 纳米ZnO和ZnO-SiO2复合薄膜的光学性质研究. 物理学报, 2008, 57(4): 2537-2542. doi: 10.7498/aps.57.2537
[14]	杜晓宇, 郑婉华, 任刚, 王科, 邢名欣, 陈良惠. 二维光子晶体耦合腔阵列的慢波效应研究. 物理学报, 2008, 57(1): 571-575. doi: 10.7498/aps.57.571
[15]	杜晓宇, 郑婉华, 张冶金, 任刚, 王科, 邢名欣, 陈良惠. 慢光在光子晶体弯折波导中的高透射传播. 物理学报, 2008, 57(11): 7005-7011. doi: 10.7498/aps.57.7005
[16]	吴海英, 张淳民, 赵葆常. 新型偏振干涉成像光谱仪中格兰-泰勒棱镜像质分析与评价. 物理学报, 2008, 57(6): 3499-3505. doi: 10.7498/aps.57.3499
[17]	简小华, 张淳民, 祝宝辉, 赵葆常, 杜娟. 利用偏振干涉成像光谱仪进行偏振探测的新方法. 物理学报, 2008, 57(12): 7565-7570. doi: 10.7498/aps.57.7565
[18]	杜娟, 张淳民, 赵葆常, 孙尧. 稳态大视场偏振干涉成像光谱仪中视场补偿型Savart偏光镜透射率研究. 物理学报, 2008, 57(10): 6311-6318. doi: 10.7498/aps.57.6311
[19]	高成勇, 夏海瑞, 徐建强, 司书春, 张怀金, 王继杨, 宋化龙. Ca2+掺杂铌酸锶钡晶体的光折射变化特性研究. 物理学报, 2007, 56(8): 4648-4652. doi: 10.7498/aps.56.4648
[20]	姚远, 赵晓鹏, 赵晶, 周欣. 非对称开口六边形谐振单环的微波透射特性. 物理学报, 2006, 55(12): 6435-6440. doi: 10.7498/aps.55.6435

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物理学报. 2006, 55(12): 6374-6381.

doi: 10.7498/aps.55.6374.

唯象论的经典领域

新型偏振干涉成像光谱仪中Savart偏光镜透射率的研究

1. (1)曲阜师范大学激光研究所，曲阜 273165; (2)西安交通大学理学院，西安 710049; (3)中国科学院西安光机所，西安 710068

基金项目: 国家自然科学基金重点项目 (批准号：40537031)、国家自然科学基金 (批准号：40375010，60278019)和陕西省科技攻关项目(批准号：2005K04-G18)资助的课题.

收稿日期: 2006-01-17
修回日期: 2006-06-20
刊出日期: 2006-06-05

摘要: Savart偏光镜是自行研制的新型稳态偏振干涉成像光谱仪中的核心部件，阐述了该Savart偏光镜的分光机理.基于电磁场边值条件，分析了入射面与Savart偏光镜左板主截面重合及垂直时，光透过Savart偏光镜各界面的反射和折射，得出了各界面透射系数的表达式以及Savart偏光镜透射率的理论计算公式.采用计算机模拟，给出了Savart偏光镜透射率随视场角和波长的变化曲线，并与研制的Savart偏光镜实验测试结果进行了分析比较，两者变化规律相符. 表明该Savart偏光镜具有大视场、高通量的显著特点，适宜作为静态干涉仪和稳态偏振干涉成像光谱仪的高效横向剪切分束器. 这为新型偏振干涉成像光谱技术的研究以及仪器研制提供了重要的理论依据.

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The transmittance of Savart polariscope in polarization interference imaging spectrometer

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作者及机构信息

(1)曲阜师范大学激光研究所，曲阜 273165; (2)西安交通大学理学院，西安 710049; (3)中国科学院西安光机所，西安 710068

Authors and contacts

(1)曲阜师范大学激光研究所，曲阜 273165; (2)西安交通大学理学院，西安 710049; (3)中国科学院西安光机所，西安 710068

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新型偏振干涉成像光谱仪中Savart偏光镜透射率的研究

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The transmittance of Savart polariscope in polarization interference imaging spectrometer

1.
(1)曲阜师范大学激光研究所，曲阜 273165; (2)西安交通大学理学院，西安 710049; (3)中国科学院西安光机所，西安 710068

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Authors and contacts

(1)曲阜师范大学激光研究所，曲阜 273165; (2)西安交通大学理学院，西安 710049; (3)中国科学院西安光机所，西安 710068

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The transmittance of Savart polariscope in polarization interference imaging spectrometer

1. (1)曲阜师范大学激光研究所，曲阜 273165; (2)西安交通大学理学院，西安 710049; (3)中国科学院西安光机所，西安 710068

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