《相位調製式光學材料應力雙折射測量方法研究》是依託北京理工大學，由何川擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：相位調製式光學材料應力雙折射測量方法研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：何川
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對先進光學製造迫切需要高精度高靈敏度的光學材料殘餘應力雙折射測量方法的需求，提出研究一種折返共光路相位調製的應力雙折射測量方法，採用偏振相位動態調製、鎖相放大諧波分析或離散傅立葉分析、程式自動測控等技術手段，並分析各主要環節誤差對最終測量結果的影響，實現對殘餘應力雙折射的高精度測量。主要研究內容：a、研究折返共光路相位調製式雙折射測量原理方法、數學模型；b、分析各誤差環節及控制主要誤差源；c、實驗設計、實驗裝置構建及重要技術指標標定研究等。預期可達的研究目標：應力雙折射光程差的測量不確定度0.5nm/cm，測量範圍為0～λ/4，主應力方向為-π/4～π/4，測量不確定度及測試效率優於傳統測量法。項目完成後，可為我國正在開展的先進光學材料製造、慣性約束雷射核聚變工程、極紫外光刻成像系統研製等重大專項研究提供一種折返式的光學材料殘餘應力雙折射高精度測試方法，具有重要理論研究意義和套用價值。
結題摘要
光學材料殘餘內應力的存在會嚴重影響光學系統性能，當今尖端的空間科學、軍事技術、先進光學製造等領域對控制光學材料殘餘內應力提出了非常高的要求，迫切需要解決高精度高靈敏度的光學材料殘餘應力雙折射測量問題。本項目研究了一種相位調製式折返共光路應力雙折射測量方法，採用偏振相位動態調製、諧波分析、離散傅立葉分析、程式自動測控等技術手段，實現了對殘餘應力雙折射的高精度測量。主要研究內容有：a、研究論證了以光彈調製作為相位調製手段的折返共光路雙折射測量原理方法、數學模型；b、詳細設計了實驗方案、搭建了實驗裝置及進行了原理實驗研究；c、研究了測量系統中至關重要的偏光產生、檢驗的消光比高精度標定問題；d、提出並研究了一種新型消色差相位延遲器的設計方法；e、深入研究了光彈相位調製器峰值相位延遲量的標定方法; f、完成了標準試樣實測實驗及精度標定，分析了主要環節誤差對最終測量結果的影響。對標準波片樣品的實測結果表明雙折射測量相對誤差約為1.2‰；在主要誤差源中，光彈調製峰值延遲量誤差和光源偏振態漂移對測量精度的影響比較大，需加以嚴格標定及控制；非線性擬合消光比測量方法可達10-5的測量精度。本項目關於高精度消光比檢測及消色差相位延遲器的研究成果，可廣泛用於各項偏振光學基礎及套用研究領域；本項目關於折返共光路偏振相位調製的光學材料殘餘應力測量方法，探索和解決了高精度高靈敏度應力雙折射測量問題，可為現代光電科技發展提供方法和技術保障，也能直接套用於先進光學材料研究、慣性約束雷射核聚變工程、極紫外光刻成像鏡頭研製等前沿科技領域，具有重要理論及套用價值。
