FRED应用：双折射材料温度敏感性分析

cherryjhy · 发表于 2023-1-6 17:45:18

摘要：

目前，FRED温度敏感性的评价可使用脚本语言实现。本文演示了一个双折射材料的折射率随温度变化而变化脚本。

双折射简介：

双折射（birefringence）是指一条入射光线产生两条折射光线的现象。

寻常光线（o光线）——遵守折射定律，且在入射面内；
非常光线（e光线）——不遵守折射定律，一般不在入射面内；
光轴—晶体中存在的一个特殊方向，光在晶体中沿此方向行进时，不产生双折射现象，对于单轴晶体，则o,e光的传播方向相同，且其传播速度也相同。

步骤1：创建双折射材料KDP（磷酸二氢钾晶体），命名为KDP Baseline。在树形文件夹中选择Materials>Create a New Material>Sampled Birefringent and/or Optically Active Material，按照如图所示的数据输入如下数值（KDP材料的创建方法请见本文后的备注）。

注意：axis选项为轴向方向，在OXY平面为45°角。

步骤2：复制KDP BaseLine到Materials树形文件夹下，具体操作为鼠标左键选中KDPBaseline，右键选择Copy，并在Materilas 下选择paste，并命名为KDP。

步骤3：创建一个折射率随温度变化20k后的折射率变化模型，我们利用FRED软件自带的VB脚本实现此功能。在树形文件夹选择Embedded Scripts，右键选择Create a New Embedded Scrips，注意删除脚本编辑器里面的所有内容，然后粘贴如下的程序到此编辑器中。

步骤4：在脚本编辑器中按下Ctrl +B运行脚本，最后我们观测KDP材料的折射率变化。或退出编辑器，在树形文件夹选择Run an Embedded Scripts...

我们以0.46微米波长处为例
温度变化20k后，波长在0.46nm处，
O光折射率值计算方法：KDP=n KDPBaselineordinary + cteO*delT=1.51738+20*4*10-4=1.51818;
E光折射率计算方法：KDP=n KDPBaselineextraordinary + cteE*delT=1.47475+20*4*10-4=1.47575;

总结：
此脚本演示了温度变化引起的折射率变化，同样此脚本可进行如下扩展：
1. 对于不是晶体的材料同样适用；
2. 可得到连续温度变化时，折射率变化；
3. 温度变化对点列图和照度图的影响；

有兴趣的读者可依此深入。

备注

KDP材料可在材料库中找到，在树形文件夹Materials/ Add Glass Catalog Material… ，在类型中选择Custom，点中鼠标上下键移动找到KDP（排列方式是按照第一个英文字母a-z排序）。

FRED应用：双折射材料温度敏感性分析

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