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关于光栅的一些知识。
[这个贴子最后由土豆在 2003/11/25 02:44pm 第 1 次编辑]
我也不是光学专业得的,不过好在这个实验并不复杂,
只要测量出对应光栅的偏振度P,
偏振度P=(T1-T2)/(T1+T2)
T1:垂直栅缝光透射率(光通量最小),
T2:平行栅缝的光透射率(光通量最大),
参见:《光的偏振及其应用》龙槐生 张仲先等编著 , 第78页(超星下载)
在平面坐标系下标出各点(尽量多),然后用曲线连接拟合这些点,
就得到了所需要的“光栅密度-偏振度曲线”,
这需要有各数量级密度的光栅,比如最好能有:
100条/mm,300,600,1200,2400,3600,5800,8000,
从有些光谱仪的资料,国外好象可以达到数十万线/毫米?
不过只要能描绘出一条近似的曲线,
看出曲线的走势也就能说明一些问题了,
而关键是:
要能够根据曲线的走势,
反过来由各种偏振器的偏振度估算出该种偏振器
内部可能存在的分子或原子光栅密度,
然后与实际在显微镜下的观测结果相对比,
如果基本相符,就说明一般的偏振器基本也满足这条曲线,
而这就可以成为揭示偏振的本质---极端衍射的有力证据之一,
(双折射可能并不是其本质的原因)
进一步的就是要利用现代的各种纳米技术(扫描探针显微技术),
制作出线密度很高的“原子光栅”(百万条/毫米),
其偏振度应该接近现有的偏振镜,这样就最终证明了偏振的本质:极端衍射?
(也可以设想通过长棒状液晶的光线一定是类似通过光栅后的极细亮条纹)
参见:
http://www.nanotech.com.cn/nmkg/zl/zl1.htm
具有0.01纳米分辨率的原子光栅测量方法
97.01.26 中国科学技术大学
我也与苏州大学信息光学工程研究所联系过(也在那里买过光栅),
可是他们现在现有的最高密度光栅是1200条/mm,
高密度的也可以作,但是要定作,没有库存可用来作实验用的高密度光栅,
如果你们有兴趣,希望能合作一下,我也只能出个思路,
除了各种密度的光栅外,当然还要能测量透射率T(光通量),
以便计算偏振度P(见前面的公式),这估计不成问题吧?
如果需要我个人出资的话,也请给个大概的数字,
如果较多的话,就要有个筹集资金的过程了,时间可能耽误的多了,
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另外苏州大学信息光学工程研究所对光栅的偏振性有一些研究:
全息偏振器件:
全息偏振分束器的工作原理是建立在全息光栅对任意入射辐射的两正交偏振分量的衍射效率不同的基础之上的。对于振动方向垂直于入射面的TE波(s偏振)和振动方向平行于入射面的TM波(p偏振),它们的衍射效率通常随着入射角的变化而变化。当p偏振的振动方向与条纹面的夹角呈45度时,p偏振的衍射效率为零,如果此时的s偏振的衍射效率非常高(对反射全息s偏振的透过率可达10-6),透射光和衍射光都能得到很高的偏振度。
反射全息偏振分束器同时具有偏振和波长选择性,且偏振度和消光比均较高,所用材料价格低廉,制作工艺简单,质量轻,口径可以较大,可用于多种偏振光学的场合,如在一些场合可以替代渥拉斯顿棱镜和洛匈棱镜,应用于光通讯技术和磁光盘光学头中等。
非均匀体全息光学元件的衍射偏振特性研究(江苏省厅级指导性项目)
本项目以重铬酸明胶体全息光学元件为主,研究非均匀分布位相型反射体光栅的反射衍射特性、反射偏振滤光特性,这些特性对该类元件的应用有非常重要的意义:(1)利用非均匀衍射特性可制作特殊性能的带阻滤光片,例如,激光全息防护镜,喇曼散射、荧光光谱研究用Notch滤光片,可调谐带通或带阻滤光片等。(2)非均匀分布位相型反射体光栅在大入射角入射时,同时具有偏振选择性和波长选择性,利用此特性可设计制作新型偏振滤光器件,如用于偏振成象光谱仪、偏振分束器件、光存储技术中的读写光学头等。因此,本项目的研究将为此类元件的应用打下基础。
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对光栅的偏振性有各种解释,比如金属丝栅在光照下产生竖向电流,
可是现在的全息光栅一般是全息干涉条纹暴光制成的,
碘化银在光栅中是互不相连的,形不成所谓的丝栅方向电流?
苏州大学的解释也是一种,不过估计其实就是一种简单的“极端衍射”而已,
光栅的密度越高,衍射角越大(缝越窄),
当光栅密度很高时,第二亮条纹的衍射角就接近90度了,
这样就只剩下一些极细的亮条纹了,
当栅缝互相垂直时,缝衍射变成了很多的孔衍射,
而光线可能很难通过这些过于细小的孔,结果透光率就变得很低了,
可能光被分解成很多对应每个小孔的球面波,这种微球面波的强度就很低了,
而缝衍射是一个长的柱面波,强度应该较强一些?
这些也还只是猜测,要完全证明还需要各种实验相互验证才好?
光的偏振现象是证明光波为横波的唯一有力证据,
可其实象声波这样的纵波其实也有偏振现象存在,
只是由于波长较长,方向性不如光波强,所以不太明显?
据说有人用声栅作过声偏振实验,效果也很不错的,
这个实验我想自己动手作一下,正在着手准备,
如果你们有兴趣也不妨合作一下?
我的邮箱是:
yanghx@19.cn
电话(小灵通):0871-6918535
杨红新
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