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一种电压补偿温度对晶体光折射率影响的方法
【专利摘要】本发明提供一种电压补偿温度对晶体光折射率影响的方法，包括以下步骤：在晶体材料完成初步处理后，将晶体置于一个稳定的电场V1中，通过V1给样品晶体施加电压场场强E0；通过光折变率测定仪器检测晶体的光折射率n，光折变率测定仪器将光折射率n反馈给接收处理器R；接收处理器R将折射率n及原材料晶体折射率的理论值n0代入公式，求出Esc的值；再由公式得出补偿电压的值；d是测量晶体电场两极之间的距离，Esc是理论计算出来的所加电场强度。本发明利用补偿电压消除电场条件下温度对光折射率的影响，得到更理想的样品晶体的光折射率与电压之间的关系曲线，即更理想的光折射率。
【专利说明】一种电压补偿温度对晶体光折射率影响的方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及晶体光折变，尤其涉及电压补偿调整温度对晶体光折射率影响的方 法。

【背景技术】
[0002] 随着光学事业的蓬勃发展，特别是近年来空间光学的进展，使得折射率随温度变 化已成为光学测试中亟待解决的问题。
[0003] 这一问题早就引起许多人的重视，并早在19世纪末就开始了研究折射率随温度 而变化的性质。到目前为止，国内外已有大量文献介绍了理论研究以及实验测定的工作，并 有成型仪器进行常规测量，更进一步把这一性质列入了光学折射率目录中，作为标准参考。 Puefvish等人提出折射率和温度系数之间由两个相反的因素作用的结果：1.光学材料的 体积随温度变化而变化的作用--密度变化。2.材料的极化性能和电子迁移率随温度变化 而变化的作用。而且该材料的折射率温度系数是这两个因素的差值关联，如果该样品的分 子极化性温度系数大于样品材料的体积温度系数，则样品材料的折射率温度系数为正，而 且随温度下降，样品材料折射率会下降；如果样品材料的分子极化温度系数小于样品的体 积温度系数，则其系数为负，随温度下降，样品材料的折射率会增加；如若材料的分子极化 温度系数与其体积温度系数相当，则该材料折射温度系数约为〇,则样品材料的折射率会随 温度下降或者上升，其折射率不会有太明显变化。
[0004] 在晶体方面，国内有人研究了晶体LiNb03温度系数。该作者通过理论推导计算， 得到光折变晶体的折射率指数：
[0005] Δ η = 0· 5n30reff Esc (公式 1),
[0006] 式中n°为晶体折射率，rrff为有效光电系数，由于Λη和E紧密相关，当温度对空 间电场产生影响，也会引起晶体折射率系数发生变化。如图1给出铌酸钾晶体（LiNb03)的 Δη-Τ曲线。
[0007] 不管是对于晶体材料还是玻璃材料等一系列的研究，都止步于研究清楚光折变率 与温度之间的关系，几乎没有关于如何在电场中应用光折变率这材料性能时如何规避温度 的影响，对于相应实验所测定的数据一定有欠缺，严重时甚至导致实验失败


【发明内容】

[0008] 本发明公开了一种保障晶体光折射率不受影响的新方法。在电场条件下，应用材 料光折射率的过程中，由于在各种温度下，晶体光折射率都会发生变化，因此通过在材料上 施加电压，来抵消掉温度造成的光折射率偏差，维持原材料的光折射率线性关系不变，主要 应用于晶体材料。
[0009] -种电压补偿温度对晶体光折射率影响的方法，包括以下步骤：
[0010] 在晶体材料完成初步处理后，将晶体置于一个稳定的电场VI中，通过VI给样品晶 体施加电压场场强Ε0 ;
[0011] 通过光折变率测定仪器检测晶体的光折射率n，光折变率测定仪器将光折射率η 反馈给接收处理器R ;
[0012] 接收处理器R将折射率η及原材料晶体折射率的理论值η0代入公式
[0013]

【权利要求】
1. 一种电压补偿温度对晶体光折射率影响的方法，其特征在于：包括以下步骤： 在晶体材料完成初步处理后，将晶体置于一个稳定的电场VI中，通过VI给样品晶体施 加电压场场强E0 ; 通过光折变率测定仪器检测晶体的光折射率n，光折变率测定仪器将光折射率η反馈 给接收处理器R ; 接收处理器R将折射率η及原材料晶体折射率的理论值ηΟ代入公式
求出Esc的值； 再由公式V2 = d*Esc-Vl得出补偿电压的值； d是测量晶体电场两极之间的距离，Esc是理论计算出来的所加电场强度。
2. 根据权利要求1所述的一种电压补偿温度对晶体光折射率影响的方法，其特征在 于：补偿电压V2是在电场负极施加的。
3. 根据权利要求1所述的一种电压补偿温度对晶体光折射率影响的方法，其特征在 于：接收处理器R控制V2的大小和方向。
【文档编号】G01M11/02GK104062096SQ201410301644
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】刘向力, 罗政纯, 鲁运朋 申请人:哈尔滨工业大学深圳研究生院