[发明专利]干涉法折射率测定仪

说明书

本发明涉及一种光学透明材料折率测定仪器，它适用于测定一切光学透明材料的折射率的绝对值，特别是各向异性的晶体或折射率大于1.8的高折射率材料的折射率，而对待测样品的要求仅需一对平行通光平面。精度可达1×10^-5。目前测定折射率的仪器有：1.阿贝折射率仪-它的缺点是精度不太高，约为1×10^-3～10^-4，以及由于测量时需要折射率匹配液因而不可能测n＞1.8材料的折射率;2.V棱镜折射率仪，它的精度较高-达1×10^-5，但同样由于测量时需要匹配液也不能测n＞1.8材料的折射率，而且它还要求待测样品有一对互相垂直的通光面。3.最小偏向角法折射率仪-它对待测样品折射率范围无限制，测量精度也很高-达1×10^-6，但它的缺点是要把待测样品磨成棱镜，这是既麻烦又费钱的事，因为这往往就破坏了材料的使用形状，为了测定材料折射率就要牺牲一块同样折射率的同类材料，这对某些晶体来说代价是很高的：如钛酸钡单晶，一块5×5×5毫米³加工后的单晶价格是3000美元（中国科学院物理研究所目前的价格）。它还要求精密测定样品的顶角，比较麻烦。其它还有一些干涉法测折射率的仪器，但在本发明以前只有测气体的干涉法折射率仪是能测定折射率绝对值的，而测量固体折射率的干涉法折射率测定仪都仅是测量材料折射率的区域不均匀性，即测的是各处折射率的差值△n而不能测它们的折射率绝对值。

运用本发明对材料进行折射率绝对值测定的任务是按下述方式完成的：它运用了一个用同光路干涉模式工作因而有良好防震性能的干涉仪，将具有一对平行通光平面的待测样品置于干涉仪光路的一臂中，将样品从与光线垂直位置算起转动一个精密测定的转角θ，转轴与通光平面平行，与光线垂直，并精密测定在样品转动过程中干涉条纹的移动数K，从而通过已知的样品厚度t及干涉仪工作所用的单色相干光的波长λ利用下式：

n= ［2t2(1-COS θ )-Kλt(1-COSθ)+1/4K2λ2 ］［2t2(1-COS θ )-Kλt ］ ]]>

算出待测的材料折射率n。

上述的同光路干涉模式工作的干涉仪是一台改进了的迈克尔逊干涉仪，其改进之处就是将原来互相垂直的二干涉光路通过一个与分束器做在一起的一块45°全反射棱镜而变成相互平行，这二路平行光又通过一块可以微调的反射镜-而不是像经典的迈克尔逊干涉仪通过二块互相垂直的反光镜反射回来进行干涉，从而形成十分稳定的干涉条纹。

当本发明用于测定各向异性的晶体的折率时所用的光为线偏振相干光，并且有一装置-例如半波片-可以改变其偏振方向。

在本发明所规定的干涉仪中在其光路的一臂中还置有一个光程补偿器，其目的是让干涉仪的二臂光程差尽可能地减小。

下面将结合实施例对本发明作进一步的详细描述。附图是一个实施例的非限定型结构图，现说明如下：