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光学材料折射率的干涉测量技术研究

陈强  
【摘要】:折射率是光学材料的基本参数之一,对于要求高的光学系统其光学材料的折射率必须精测。近年来随着光纤、新材料、医药、光刻技术、红外系统及环保技术的发展,传统的折射率测量方法已难于,有时甚至是不能,满足需要。因此,不断的寻找新的测量方法来满足技术发展的需要,一直是光学测量的重要研究任务之一。 干涉法测量折射率与传统的折射率测量方法相比有许多优点,如所需的样品用料少,形状简单(平行平板),易于加工;测试范围广,一般可用于光学玻璃,气体,液体,和薄膜等的折射率测量,且折射率的范围不受限制。此外,该方法还可实现光学材料折射率的测量和系统最终使用在同一仪器上进行,这对提高系统,特别是一些特殊系统,如大口径非球面主镜加工用的补偿器等,使用的可靠性是大有益处的。 论文在回顾已有的折射率测量方法的基础上,介绍了干涉法测量折射率的基本原理,详细推导了相关公式,分析了有关参量对测量的影响;并就实验平台的建立及采用Matlab编写数据获取、处理软件等的情况进行了说明。特别是为克服现有干涉法测折射率需高精度(0.1um)测量样品厚度的弱点,提出了新的数据处理算法,推导了利于编程的公式。 验证实验中,着重就与最小偏向角测量法的对比情况进行了介绍,分析了测量误差,推导了调整误差,样品加工误差对折射率测量的影响,并对环境,特别是温度,的影响进行了讨论,给出了影响曲线及补偿方法。


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