一種電壓補償溫度對晶體光折射率影響的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電壓補償溫度對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，將晶體置于一個穩(wěn)定的電場V1中，通過V1給樣品晶體施加電壓場場強E0；通過光折變率測定儀器檢測晶體的光折射率n，光折變率測定儀器將光折射率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；再由公式得出補償電壓的值；d是測量晶體電場兩極之間的距離，Esc是理論計算出來的所加電場強度。本發(fā)明利用補償電壓消除電場條件下溫度對光折射率的影響，得到更理想的樣品晶體的光折射率與電壓之間的關系曲線，即更理想的光折射率。
【專利說明】一種電壓補償溫度對晶體光折射率影響的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及晶體光折變，尤其涉及電壓補償調整溫度對晶體光折射率影響的方 法。
【背景技術】
[0002] 隨著光學事業(yè)的蓬勃發(fā)展，特別是近年來空間光學的進展，使得折射率隨溫度變 化已成為光學測試中亟待解決的問題。
[0003] 這一問題早就引起許多人的重視，并早在19世紀末就開始了研究折射率隨溫度 而變化的性質。到目前為止，國內外已有大量文獻介紹了理論研究以及實驗測定的工作，并 有成型儀器進行常規(guī)測量，更進一步把這一性質列入了光學折射率目錄中，作為標準參考。 Puefvish等人提出折射率和溫度系數之間由兩個相反的因素作用的結果：1.光學材料的 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是這兩個因素的差值關聯，如果該樣品的分 子極化性溫度系數大于樣品材料的體積溫度系數，則樣品材料的折射率溫度系數為正，而 且隨溫度下降，樣品材料折射率會下降；如果樣品材料的分子極化溫度系數小于樣品的體 積溫度系數，則其系數為負，隨溫度下降，樣品材料的折射率會增加；如若材料的分子極化 溫度系數與其體積溫度系數相當，則該材料折射溫度系數約為〇,則樣品材料的折射率會隨 溫度下降或者上升，其折射率不會有太明顯變化。
[0004] 在晶體方面，國內有人研究了晶體LiNb03溫度系數。該作者通過理論推導計算， 得到光折變晶體的折射率指數：
[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，由于Λη和E緊密相關，當溫度對空 間電場產生影響，也會引起晶體折射率系數發(fā)生變化。如圖1給出鈮酸鉀晶體（LiNb03)的 Δη-Τ曲線。
[0007] 不管是對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 與溫度之間的關系，幾乎沒有關于如何在電場中應用光折變率這材料性能時如何規(guī)避溫度 的影響，對于相應實驗所測定的數據一定有欠缺，嚴重時甚至導致實驗失敗
【發(fā)明內容】
[0008] 本發(fā)明公開了一種保障晶體光折射率不受影響的新方法。在電場條件下，應用材 料光折射率的過程中，由于在各種溫度下，晶體光折射率都會發(fā)生變化，因此通過在材料上 施加電壓，來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性關系不變，主要 應用于晶體材料。
[0009] -種電壓補償溫度對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，將晶體置于一個穩(wěn)定的電場VI中，通過VI給樣品晶 體施加電壓場場強Ε0 ;
[0011] 通過光折變率測定儀器檢測晶體的光折射率n，光折變率測定儀器將光折射率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]
【權利要求】
1. 一種電壓補償溫度對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，將晶體置于一個穩(wěn)定的電場VI中，通過VI給樣品晶體施 加電壓場場強E0 ; 通過光折變率測定儀器檢測晶體的光折射率n，光折變率測定儀器將光折射率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得出補償電壓的值； d是測量晶體電場兩極之間的距離，Esc是理論計算出來的所加電場強度。
2. 根據權利要求1所述的一種電壓補償溫度對晶體光折射率影響的方法，其特征在 于：補償電壓V2是在電場負極施加的。
3. 根據權利要求1所述的一種電壓補償溫度對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】G01M11/02GK104062096SQ201410301644
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權日:2014年6月27日
【發(fā)明者】劉向力, 羅政純, 魯運朋 申請人:哈爾濱工業(yè)大學深圳研究生院