5 减小扰动措施 16

结论 17

致谢 18

参考文献 19

附录 A MATLAB 源程序和图像 21

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1 引言

棱镜在多个领域被广泛应用，和我们的生活息息相关。棱镜的发展甚至影响到人们的生 活水品。常用数码设备中，相机，投影机等等的使用早已离不开棱镜。例如人人都有的手机 上的摄像头，从十几前相片甚至不辨男女的“方格子”画质，到现在精细到能看清毛孔的分 辨率，人们的日常生活悄然改变着。现在很多人喜欢发照片到朋友圈，要是换成以前的手机 摄像头水准，还有多少人能坚持对着一堆毫米级的方块点赞发评论的？在科学，医学领域， 显微镜可以说是伴随着科学，医学技术的进步并起到了不可替代的重要作用。现如今更是蓬 勃发展，医学中的各种内窥镜不仅让医生能更准确的判断病人的病情，还让微创甚至无创手 术都变得触手可及。其他还有许多应用如瞄准镜，太阳灶等等。论文网

本文讨论的是其中一种棱镜——空气隙偏光棱镜。而在空气隙偏光棱镜中，格兰•泰勒棱 镜和格兰•付科棱镜是最常用最具代表性的棱镜。

最早的偏光棱镜算是尼科尔棱镜（Nicol prism），是尼科尔在 1828 年用冰洲石制成。其在 科学发展史上有着重要的作用，但又因其存在的诸多缺点早已被渐渐淘汰。如今使用更多的 偏光棱镜要数格兰型偏光棱镜。

在棱镜的使用中，有几个重要的参数： 有效孔径: 其大小决定了棱镜聚光本领。

半视场角: 定义为当棱镜绕其轴旋转时, 能够穿透棱镜并保持完全偏振的光线与棱镜轴 所夹的最大角, 它反映了棱镜对光束入射角的限制。

长度孔径比: 指平行于棱镜轴的底面长与垂直于棱镜底面量得的棱镜最小线度之比, 它 反映了组成棱镜的两半块的切割角(即棱镜的结构角) 。

棱镜的半视场角和长度孔径比(切割角) 都与通过棱镜的光束所具有的最大角发散有关。 透过率: 指射出棱镜的偏振光的透过率。 根据马吕斯定律，偏振光通过偏光棱镜后，透射光强为：

I I0 cos  

（1） 其中 I0 为通过起偏镜后的光强，I 为通过偏正棱镜后的透射光强。为两棱镜光轴的夹角，

即旋转角。

透射比是重要的光学参数。指透过实际通过偏光器件的光强 I0 与偏光器件允许通过的那

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一部分平面偏振光的光强 I 之比:

=  I  ×100%。

但是在实际的应用中，透射光强并不是严格的按照理论变化，而是出现了不规则的扰动。 如果画出实际应用的的透射光强曲线，就会发现原本平滑的曲线变得弯弯曲曲，透射比也受 到影响而下降。

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2 格兰型棱镜的工作原理和分类

2。1 格兰型棱镜工作原理

现代偏光技术普遍采用格兰型偏光棱镜。这些棱镜中，一类是空气隙结构，一类是胶合 结构。空气隙结构的偏光棱镜具有较高的抗光损伤阈值，胶合结构的偏光棱镜结构更加稳定。