双折射材料温度敏感性 环球观点
来源:光学小达人妮妮     时间:2023-05-19 07:01:31

摘要

目前,FRED温度敏感性的评价可使用脚本语言实现。本文演示了一个双折射材料的折射率随温度变化而变化脚本。


(资料图)

双折射简介

双折射(birefringence)是指一条入射光线产生两条折射光线的现象。


寻常光线(o光线)——遵守折射定律,且在入射面内 ;

非常光线(e光线)——不遵守折射定律,一般不在入射面内;

光轴—晶体中存在的一个特殊方向,光在晶体中沿此方向行进时,不产生双折射现象,对于单轴晶体,则o,e光的传播方向相同,且其传播速度也相同。

步骤1:创建双折射材料KDP(磷酸二氢钾晶体),命名为KDP Baseline。在树形文件夹中选择Materials>Create a New Material>Sampled Birefringent and/or Optically Active Material,按照如图所示的数据输入如下数值(KDP材料的创建方法请见本文后的备注)。



注意:axis选项为轴向方向,在OXY平面为45°角。

步骤2:复制KDP BaseLine到Materials树形文件夹下,具体操作为鼠标左键选中KDPBaseline,右键选择Copy,并在Materilas 下选择paste,并命名为KDP。


步骤3:创建一个折射率随温度变化20k后的折射率变化模型,我们利用FRED软件自带的VB脚本实现此功能。在树形文件夹选择Embedded Scripts,右键选择Create a New Embedded Scrips,注意删除脚本编辑器里面的所有内容,然后粘贴如下的程序到此编辑器中。

绿色字体为标注项,不参与程序运算,复制此脚本到软件下:


步骤4:在脚本编辑器中按下Ctrl +B运行脚本,最后我们观测KDP材料的折射率变化。或退出编辑器,在树形文件夹选择Run an Embedded Scripts...下运行脚本。



我们以0.46微米波长处为例

温度变化20k后,波长在0.46nm处,

O光折射率值计算方法:KDP=n KDPBaselineordinary + cteO*delT=1.51738+20*4*10-4=1.51818;

E光折射率计算方法:KDP=n KDPBaselineextraordinary + cteE*delT=1.47475+20*4*10-4=1.47575;

总结

此脚本演示了温度变化引起的折射率变化,同样此脚本可进行如下扩展:

1. 对于不是晶体的材料同样适用;

2. 可得到连续温度变化时,折射率变化;

3. 温度变化对点列图和照度图的影响;

有兴趣的读者可依此深入。

备注

KDP材料可在材料库中找到,在树形文件夹Materials/ Add Glass Catalog Material… ,在类型中选择Custom,点中鼠标上下键移动找到KDP(排列方式是按照第一个英文字母a-z排序)。


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