一種電壓補(bǔ)償溫度對(duì)晶體光折射率影響的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種電壓補(bǔ)償溫度對(duì)晶體光折射率影響的方法，包括以下步驟：在晶體材料完成初步處理后，將晶體置于一個(gè)穩(wěn)定的電場(chǎng)V1中，通過(guò)V1給樣品晶體施加電壓場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E0；通過(guò)光折變率測(cè)定儀器檢測(cè)晶體的光折射率n，光折變率測(cè)定儀器將光折射率n反饋給接收處理器R；接收處理器R將折射率n及原材料晶體折射率的理論值n0代入公式，求出Esc的值；再由公式得出補(bǔ)償電壓的值；d是測(cè)量晶體電場(chǎng)兩極之間的距離，Esc是理論計(jì)算出來(lái)的所加電場(chǎng)強(qiáng)度。本發(fā)明利用補(bǔ)償電壓消除電場(chǎng)條件下溫度對(duì)光折射率的影響，得到更理想的樣品晶體的光折射率與電壓之間的關(guān)系曲線(xiàn)，即更理想的光折射率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種電壓補(bǔ)償溫度對(duì)晶體光折射率影響的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及晶體光折變，尤其涉及電壓補(bǔ)償調(diào)整溫度對(duì)晶體光折射率影響的方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著光學(xué)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，特別是近年來(lái)空間光學(xué)的進(jìn)展，使得折射率隨溫度變 化已成為光學(xué)測(cè)試中亟待解決的問(wèn)題。
[0003] 這一問(wèn)題早就引起許多人的重視，并早在19世紀(jì)末就開(kāi)始了研究折射率隨溫度 而變化的性質(zhì)。到目前為止，國(guó)內(nèi)外已有大量文獻(xiàn)介紹了理論研究以及實(shí)驗(yàn)測(cè)定的工作，并 有成型儀器進(jìn)行常規(guī)測(cè)量，更進(jìn)一步把這一性質(zhì)列入了光學(xué)折射率目錄中，作為標(biāo)準(zhǔn)參考。 Puefvish等人提出折射率和溫度系數(shù)之間由兩個(gè)相反的因素作用的結(jié)果：1.光學(xué)材料的 體積隨溫度變化而變化的作用--密度變化。2.材料的極化性能和電子遷移率隨溫度變化 而變化的作用。而且該材料的折射率溫度系數(shù)是這兩個(gè)因素的差值關(guān)聯(lián)，如果該樣品的分 子極化性溫度系數(shù)大于樣品材料的體積溫度系數(shù)，則樣品材料的折射率溫度系數(shù)為正，而 且隨溫度下降，樣品材料折射率會(huì)下降；如果樣品材料的分子極化溫度系數(shù)小于樣品的體 積溫度系數(shù)，則其系數(shù)為負(fù)，隨溫度下降，樣品材料的折射率會(huì)增加；如若材料的分子極化 溫度系數(shù)與其體積溫度系數(shù)相當(dāng)，則該材料折射溫度系數(shù)約為〇,則樣品材料的折射率會(huì)隨 溫度下降或者上升，其折射率不會(huì)有太明顯變化。
[0004] 在晶體方面，國(guó)內(nèi)有人研究了晶體LiNb03溫度系數(shù)。該作者通過(guò)理論推導(dǎo)計(jì)算， 得到光折變晶體的折射率指數(shù)：
[0005] Δ η = 0· 5n30reff Esc (公式 1),
[0006] 式中n°為晶體折射率，rrff為有效光電系數(shù)，由于Λη和E緊密相關(guān)，當(dāng)溫度對(duì)空 間電場(chǎng)產(chǎn)生影響，也會(huì)引起晶體折射率系數(shù)發(fā)生變化。如圖1給出鈮酸鉀晶體（LiNb03)的 Δη-Τ曲線(xiàn)。
[0007] 不管是對(duì)于晶體材料還是玻璃材料等一系列的研究，都止步于研究清楚光折變率 與溫度之間的關(guān)系，幾乎沒(méi)有關(guān)于如何在電場(chǎng)中應(yīng)用光折變率這材料性能時(shí)如何規(guī)避溫度 的影響，對(duì)于相應(yīng)實(shí)驗(yàn)所測(cè)定的數(shù)據(jù)一定有欠缺，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明公開(kāi)了一種保障晶體光折射率不受影響的新方法。在電場(chǎng)條件下，應(yīng)用材 料光折射率的過(guò)程中，由于在各種溫度下，晶體光折射率都會(huì)發(fā)生變化，因此通過(guò)在材料上 施加電壓，來(lái)抵消掉溫度造成的光折射率偏差，維持原材料的光折射率線(xiàn)性關(guān)系不變，主要 應(yīng)用于晶體材料。
[0009] -種電壓補(bǔ)償溫度對(duì)晶體光折射率影響的方法，包括以下步驟：
[0010] 在晶體材料完成初步處理后，將晶體置于一個(gè)穩(wěn)定的電場(chǎng)VI中，通過(guò)VI給樣品晶 體施加電壓場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)Ε0 ;
[0011] 通過(guò)光折變率測(cè)定儀器檢測(cè)晶體的光折射率n，光折變率測(cè)定儀器將光折射率η 反饋給接收處理器R ;
[0012] 接收處理器R將折射率η及原材料晶體折射率的理論值η0代入公式
[0013]

【權(quán)利要求】
1. 一種電壓補(bǔ)償溫度對(duì)晶體光折射率影響的方法，其特征在于：包括以下步驟： 在晶體材料完成初步處理后，將晶體置于一個(gè)穩(wěn)定的電場(chǎng)VI中，通過(guò)VI給樣品晶體施 加電壓場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E0 ; 通過(guò)光折變率測(cè)定儀器檢測(cè)晶體的光折射率n，光折變率測(cè)定儀器將光折射率η反饋 給接收處理器R ; 接收處理器R將折射率η及原材料晶體折射率的理論值ηΟ代入公式
求出Esc的值； 再由公式V2 = d*Esc-Vl得出補(bǔ)償電壓的值； d是測(cè)量晶體電場(chǎng)兩極之間的距離，Esc是理論計(jì)算出來(lái)的所加電場(chǎng)強(qiáng)度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電壓補(bǔ)償溫度對(duì)晶體光折射率影響的方法，其特征在 于：補(bǔ)償電壓V2是在電場(chǎng)負(fù)極施加的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電壓補(bǔ)償溫度對(duì)晶體光折射率影響的方法，其特征在 于：接收處理器R控制V2的大小和方向。
【文檔編號(hào)】G01M11/02GK104062096SQ201410301644
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】劉向力, 羅政純, 魯運(yùn)朋 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳研究生院