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新型四元双折射退偏器正反向应用特性的研究

光电子．激光 2013年第11期24卷 2065-2069页

作者：任树锋菏泽学院物理系山东菏泽274015 曲阜师范大学激光研究所山东曲阜273165

为了实现单色线偏振光的退偏,设计了一种新型四元结构的双折射晶体退偏器,并采用偏振光波叠加的思想方法研究其退偏性能。通过对透射光场的分析,得到了振动方位角(VAA)为0°、单色线偏振光分别以正反向入射时的退偏度表达式。理论分析... 详细信息

为了实现单色线偏振光的退偏,设计了一种新型四元结构的双折射晶体退偏器,并采用偏振光波叠加的思想方法研究其退偏性能。通过对透射光场的分析,得到了振动方位角(VAA)为0°、单色线偏振光分别以正反向入射时的退偏度表达式。理论分析与实验表明,在退偏器的楔角取适度大值的前提下,正向使用时的退偏度受到光程差影响较大,但可以通过斜入射的方法来改善;而反向的退偏度不受光程差影响,对11°以内的入射角均超过98.9%。本文方法简便、清晰,为这一类型退偏器的研究提供了新的思路。

关键词：偏振光学退偏器光波叠加退偏度振动方位角(VAA)

30CrMnSiNi2A钢螺纹零件局部感应回火工艺

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金属热处理 2023年第10期48卷 168-174页

作者：王浩军杨平任树锋罗贤冉刚中航西安飞机工业集团股份有限公司陕西西安710089 西北工业大学材料学院陕西西安710072

对30CrMnSiNi2A钢螺纹试验件进行了局部感应回火工艺研究,对比研究了不同预处理(等温淬火+低温回火和真空油淬+低温回火)和不同感应回火工艺(单段式加热、两段式加热、两段式加热+移动补温)对工件回火后硬度分布的影响。结果表明,等温淬... 详细信息

对30CrMnSiNi2A钢螺纹试验件进行了局部感应回火工艺研究,对比研究了不同预处理(等温淬火+低温回火和真空油淬+低温回火)和不同感应回火工艺(单段式加热、两段式加热、两段式加热+移动补温)对工件回火后硬度分布的影响。结果表明,等温淬火+低温回火和真空油淬+低温回火后试验件的硬度和显微组织差别不大。由于集肤效应和端部效应,单段式感应加热会使试验件内部产生较大的径向和轴向硬度梯度,而两段式加热法可通过增设一段均温时间以消除集肤效应所造成的径向硬度梯度,通过感应器移动补温可消除端部效应所导致的轴向硬度梯度。两段式加热+移动补温的感应回火工艺可使试验件螺纹端头的硬度达到要求,并获得均匀的硬度分布。

关键词： 30CrMnSiNi2A钢感应热处理感应回火温度场硬度

30CrMnSiNi2A钢轴类零件感应热处理的数值模拟

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金属热处理 2023年第4期48卷 235-244页

作者：陈素明杨平任树锋罗贤王文博中航西安飞机工业集团股份有限公司陕西西安710089 西北工业大学材料学院陕西西安710072

利用Comsol软件对30CrMnSiNi2A钢的感应回火进行了模拟,利用控制变量法研究了感应加热过程中电源频率、电流以及线圈的结构和尺寸参数对工件内部温度均匀性的影响。结果表明,电流强度和电源频率越大,工件在感应加热过程中的升温速率越大... 详细信息

利用Comsol软件对30CrMnSiNi2A钢的感应回火进行了模拟,利用控制变量法研究了感应加热过程中电源频率、电流以及线圈的结构和尺寸参数对工件内部温度均匀性的影响。结果表明,电流强度和电源频率越大,工件在感应加热过程中的升温速率越大,最终平衡温度越高,但其径向/轴向温差越大。线圈的匝数越多,工件的升温速率和径向/轴向温差越大,最终平衡温度越高。线圈半径的变化仅会对工件端部的升温速率产生影响,线圈半径越小,工件端部的升温速率越快,轴向温差越小。线圈截面外径和壁厚的变化对工件感应加热过程中的温度场没有影响。根据模拟结果的对比分析,提出了一种采用分段加热法与增设导磁体相结合的方法,对感应回火系统进行了优化。通过优化设计可使工件在感应加热过程中的径向温差基本消除,使轴向温差小于10℃。

关键词： 30CrMnSiNi2A钢感应热处理数值模拟电源参数线圈结构温度场

多光束叠加方法对Lyot改进型退偏器的偏振相关性研究

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光学技术 2013年第1期39卷 14-18页

作者：任树锋菏泽学院物理系山东菏泽274015

为深入研究Lyot改进型退偏器的性能,首次利用多光束叠加方法,分析其退偏性能的偏振相关性。理论分析发现:在楔角足够大的情况下,线偏振光振动方向与入射端晶体光轴夹角,即振动方位角为0°或90°时,退偏效果理想,夹角为45°时一般最差,... 详细信息

为深入研究Lyot改进型退偏器的性能,首次利用多光束叠加方法,分析其退偏性能的偏振相关性。理论分析发现:在楔角足够大的情况下,线偏振光振动方向与入射端晶体光轴夹角,即振动方位角为0°或90°时,退偏效果理想,夹角为45°时一般最差,但当退偏器对入射波长相当于1/4波片时,任意方位角的入射光都有同样好的退偏效果。实验较好验证了理论分析结果,并通过改变入射角使样品的总延迟量达到1/4波片效果,此时退偏度在99%以上。该研究为退偏器的理论分析和设计提供了新的参考依据。

关键词：光学器件 Lyot改进型退偏器多光束叠加 1 4波片

三元结构剪切差对入射点连续可调的平行分束偏光镜设计

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光学技术 2012年第4期38卷 477-481页

作者：任树锋菏泽学院物理系山东菏泽274015

为了节省稀有的冰洲石晶体材料,并实现剪切差对入射点的连续可调,采用冰洲石与光学玻璃组合的方法,设计了一种新型平行分束偏光镜。该棱镜是在ZBaF3玻璃中间夹冰洲石晶体薄片的三元结构,并用溴代萘胶合;选择合适的结构角,令电矢量振动... 详细信息

为了节省稀有的冰洲石晶体材料,并实现剪切差对入射点的连续可调,采用冰洲石与光学玻璃组合的方法,设计了一种新型平行分束偏光镜。该棱镜是在ZBaF3玻璃中间夹冰洲石晶体薄片的三元结构,并用溴代萘胶合;选择合适的结构角,令电矢量振动方向相互垂直的两束偏振光在不同端面平行出射。实验测试表明,棱镜的e光透射比高于70%,o光透射比高于85%,消光比优于10-3。该设计在大大节省冰洲石晶体的前提下,不仅保持了良好的性能,而且还实现了剪切差对入射点的连续可调,给使用带来了巨大的便利,具有良好的应用前景。

关键词：光学平行分束偏光镜剪切差入射点光学玻璃

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Lyot型退偏器的光束叠加分析

光学技术 2014年第2期40卷 189-192页

作者：任树锋王磊菏泽学院物理系山东菏泽274015

为了深入研究Lyot型退偏器的退偏原理,利用光束叠加的方法,通过分析得到了该退偏器对复色线偏振光的退偏度表达式。利用该表达式及光束叠加思想,从新的角度分析了Lyot型退偏器的三个理想退偏条件:晶体光轴夹角为45°;每一片晶体的延迟... 详细信息

为了深入研究Lyot型退偏器的退偏原理,利用光束叠加的方法,通过分析得到了该退偏器对复色线偏振光的退偏度表达式。利用该表达式及光束叠加思想,从新的角度分析了Lyot型退偏器的三个理想退偏条件:晶体光轴夹角为45°;每一片晶体的延迟量足够大;两片晶体的延迟量之差必须足够大。通过比较发现,早期研究结论的不同主要是由于选取的光源功率密度谱不同造成的。研究结果表明,光束叠加方法计算简单、意义清晰、退偏度表达式简洁,可以更加全面、细致地实现退偏性能的分析。

关键词：光学器件 Lyot型退偏器光束叠加相位差

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剪切差对入射点连续可调的平行分束偏光镜

激光技术 2013年第2期37卷 219-222页

作者：任树锋菏泽学院物理系

为了既节省冰洲石晶体材料，又可以实现剪切差对入射点的连续可调，将光学玻璃（ZBaF3）与冰洲石结合，并用溴代萘胶合，设计了一种新型平行分束偏光镜。实验测试表明，棱镜出射的o光透射比高于85％，消光比优于10^-5；e光透射比高于70... 详细信息

为了既节省冰洲石晶体材料，又可以实现剪切差对入射点的连续可调，将光学玻璃（ZBaF3）与冰洲石结合，并用溴代萘胶合，设计了一种新型平行分束偏光镜。实验测试表明，棱镜出射的o光透射比高于85％，消光比优于10^-5；e光透射比高于70％，消光比优于10^-3。结果表明，该设计在节省冰洲石的前提下，不仅保持了良好性能，还实现性能创新，给使用带来便利，具有良好的应用前景。

关键词：光学器件平行分束偏光镜剪切差入射点

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冰洲石-玻璃组合偏光棱镜的研究

冰洲石-玻璃组合偏光棱镜的研究

作者：任树锋曲阜师范大学

学位级别：硕士

1808年马吕斯发现了光的偏振现象,从此偏振光学成为光学学科的一个重要分支。偏光器件是偏光信息处理和偏光技术应用的核心元件;偏光棱镜以其较高的消光比、透射比和较强的抗光损伤能力在众多偏光器件中脱颖而出,特别是上世纪60年代后,... 详细信息

1808年马吕斯发现了光的偏振现象,从此偏振光学成为光学学科的一个重要分支。偏光器件是偏光信息处理和偏光技术应用的核心元件;偏光棱镜以其较高的消光比、透射比和较强的抗光损伤能力在众多偏光器件中脱颖而出,特别是上世纪60年代后,随着激光器的诞生,偏光棱镜在激光偏光技术的应用中更是发挥了难以替代的重要作用。目前,制作偏光棱镜最主要的材料为冰洲石晶体。而冰洲石属于比较稀有的天然晶体,价格昂贵,不利于这种优秀的偏光器件的推广使用。而光学玻璃的价格相对低得多,利用光学玻璃和冰洲石晶体组合的方法制作偏光棱镜可以大大降低生产成本,在一定程度上解决了上述矛盾。这种类似想法在较早的时候便有人提出,但比较有参考价值的相关设计仅有两种形式:Feussner棱镜和Ammann-Massey棱镜。由于缺少合适的光学玻璃和胶合剂,以及该形式棱镜自身固有缺陷,如光束偏离角、消光比较低、温度适用范围等,它们没有引起人们的关注。本文对冰洲石—玻璃组合偏光棱镜的研制工作主要围绕选材、计算、加工和测试这四个要点展开:选材即选取可以与冰洲石晶体实现较好匹配的光学玻璃和胶合剂;通过计算、分析,确定最优化的棱镜设计方案;样品加工,解决该棱镜加工的技术难题,如材料匹配和提高透射比问题;实验测试主要关注棱镜的透射比和消光比。理论分析和实验测试均表明:冰洲石—玻璃组合偏光棱镜在一定条件下可以代替传统冰洲石晶体材料的偏光棱镜。本文的主要创新之处在于:设计出多种新形式的冰洲石—玻璃组合偏光棱镜,如e光超高透偏光棱镜、o光超高透偏光棱镜、90°转向起偏棱镜、组合平行分束偏光镜等;除了理论上详尽的分析外,还将部分典型设计制作成样品,并对其性能进行实验测试。

关键词：偏光器件偏光棱镜冰洲石光学玻璃超高透偏光棱镜透射比消光比

剪切差对入射角不敏感的平行分束偏光镜的设计

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光学技术 2005年第5期31卷 749-750页

作者：任树锋吴福全赵培曲阜师范大学激光研究所曲阜273165

就入射面为主截面的情况,分析了入射角对平行分束偏光镜剪切差的影响规律,从而得出一种当入射角在一定范围内变化时,剪切差对入射角不敏感的平行分束偏光镜的设计方法,并且这种设计是消色差的。

关键词：平行分束偏光镜剪切差入射角不敏感