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目前,用于蓝光DVD读写头系统上的四分之一消色差波片存在消光比相对比较低,加工相对困难而且设计成本高于市场期望的缺点。为了改善这些缺点,本文基于二十世纪中期所提出的同种材料复合的相位延迟理论,提出了一种高消光比而且低成本的双石英复合的用于蓝光DVD的四分之一消色差波片。
首先利用矢量分解的方法,分析偏振光经过任意延迟量的波片后其振幅和电矢量的变化,建立了复合相位延迟片的位相差模型。
依据模型设计出双石英复合的四分之一波长相位延迟片,同时利用MathCAD软件模拟其性能曲线,从理论上验证了该复合波片能够满足蓝光DVD的工作要求,即在要求的408±5nm,660±10nm和790±lOnm蓝光波长内实现四分之一波片的功能。
利用琼斯矩阵工具,分析了所设计的复合波片的消光比特性,该指标在三个工作波长处都比原先石英和氟化镁复合波片要高很多。在工作波长790nm处可以达到37.89dB,比先前的提高了11.8dB。
为了验证所设计的复合波片延迟量,利用琼斯矩阵的工具提出了一种间接测量四分之一波片延迟量的方法,即偏振透过率测量法。成功测试了双石英复合的四分之一波片的样品。本文所设计的双石英复合四分之一波片,其样品和石英氟化镁复合波片相比较,具有加工厚度不敏感的优势,而且测试结果也能够在指定波长范围内满足900±50的要求,成品率达到60﹪左右。值得一提的是,本文所建立的复合波片的模型以及偏振透过率测量法可以应用到其他类型的波片的设计和测量。而且本文提出的双石英复合四分之一波片已经能够成为现有的石英氟化镁复合波片的替代品,其竞争性的价格优势以及媲美的产品特性,将为今后蓝光DVD的产业化作出巨大贡献,市场以及应该用前景广泛。