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PBS（7C22-2LJR,日東光機）偏光特性の温度依存性
2017年8月31日 阿南徹
実験準備：阿南、一本実験：2017年8月29日 阿南徹
Requirements
• 偏光観測要求– 偏光精度:0.01%– 偏光測定スケール誤差:5%＊ 大直線偏光度:1%、 大円偏光度:10%
• 消光比kの要求精度は0.05（óスケール誤差）– 本レポートでプロットしたのは、1/k
• 軸の方向の要求精度は±0.07度
PBSmodel
d=12
Config1:S-pol
Config2:P-pol
measurementconfiguraKon
lamp
WP-1 shutter
Glan-Taylor prism
Sample
fiber
WP-2
Astropribor, APSAW ret ~ 127deg. over 500 – 1100nm Glan-Taylor
prism
MuellermatrixmeasurementwithrotaKngwaveplatesWP-1andWP-2
Spectrograph (Ocean Photonics OP-Maya2000ProHC)
fiber
Changeroomtemperature
Calibratetoincreaseaccuracyusingcleardata⇒ Diagonalcomponentsshouldbecomplete⇒ Non-diagonalcomponentsshouldbebeVer
• φ ofbeamis1mmatthesample• Putsampletoconfrontusingreflectedbeam
<F30(SunriseⅢF12)
絞り1mm
Stageofthesample
サーモスタット
メモリ
再現性高く横滑りできる（キャリブレーション用のサンプル無しデータが取れる）
Note• ResultforS– Wecannotuse“cleardata”(nosampledatatocalibratethemeasurement)thathasthesameopKcalconfiguraKonwiththemeasurement
– ItmayaffectvaluesquanKtaKvely,butitshouldnotaffectonthetemperaturedependence
SとPの切り替え
• 下流のみを調整• 調整機構あり（赤矢印）
• 再現性あり（運良く両リミットがSとPのビームを通す位置）
• ずれたとしても上下方向のみ
SとPの切り替えによる誤差の推定１つのサンプルデータ（P偏光、25.6℃）を、いろいろなキャリブレーションデータ（下流の回転波長板+偏光板、レンズ、ファイバー分光器の高さをいろいろと変えて取得）を使って解析
SとPの切り替えによる誤差の推定１つのサンプルデータ（P偏光、25.6℃）を、いろいろなキャリブレーションデータ（下流の回転波長板+偏光板、レンズ、ファイバー分光器の高さをいろいろと変えて取得）を使って解析
誤差〜±0.2°
相対誤差〜±5%
相対誤差〜±3%
測定時刻 s,p,orclear 温度（℃）
09:02 clear 26.4
09:05 p 26.4
09:08 s 26.4
12:34 s 35.8
12:38 p 35.5
12:40 clear 35.2
15:32 clear 39.4
15:35 p 38.8
15:39 s 38.4
21:56 s 31.2
21:59 p 31.2
22:02 clear 31.2
24:15 clear 27.7
24:18 p 27.8
24:22 s 28.0
Temperatureinthesequenceofmeasurement1. 26.4℃2. 35.8℃3. 38.4℃4. 31.2℃5. 28.0℃
Muellermatrixforp
ExKncKonraKos〜100–350消光比、遅延量に温度依存性なし、偏光軸の方向は若干温度依存性があるように見えるが、sとpの切り替え誤差程度
Temperatureinthesequenceofmeasurement1. 26.4℃2. 35.5℃3. 38.8℃4. 31.2℃5. 27.8℃
Resultsforp
ExKncKonraKos〜100–350消光比、遅延量に温度依存性なし、偏光軸の方向は若干温度依存性があるように見えるが、sとpの切り替え誤差程度
Temperatureinthesequenceofmeasurement1. 26.4℃2. 35.5℃3. 38.8℃4. 31.2℃5. 27.8℃
Resultsforp
平均値からの差
平均値からの差
Temperatureinthesequenceofmeasurement1. 26.4℃2. 35.8℃3. 38.4℃4. 31.2℃5. 28.0℃
Muellermatrixfors
ExKncKonraKos〜200消光比、遅延量に温度依存性なし、偏光軸の方向は若干温度依存性があるように見えるが、sとpの切り替え誤差程度
Temperatureinthesequenceofmeasurement1. 26.4℃2. 35.8℃3. 38.4℃4. 31.2℃5. 28.0℃
Resultsfors
ExKncKonraKos〜200消光比、遅延量に温度依存性なし、偏光軸の方向は若干温度依存性があるように見えるが、sとpの切り替え誤差より少し大きい
Temperatureinthesequenceofmeasurement1. 26.4℃2. 35.8℃3. 38.4℃4. 31.2℃5. 28.0℃
Resultsfors
平均値からの差
平均値からの差
まとめ• PBSのs、p偏光における偏光特性の温度依存性（26℃から39℃まで）を測定した• 前回との違い
– シュラウドではなく部屋の温度を変えた– サンプルを置く台を、不安定なものから安定するシグマ光機の製品に変えた– ビームサイズを10mmから1mmに変えた– 各温度で、サンプルなしデータ、s、p偏光を観測した– サーモスタットをサンプルではなく、サンプルを置くステージに貼付けた
• 消光比:〜200（s偏光）、〜100-350（p偏光）• 温度依存性
– 偏光軸の方向に若干の温度依存性あり• 26.4℃のデータ以外のデータは温度と相関ありそう• ±0.3°/10℃ （sとp切り替え誤差は±0.2°）
– 消光比、遅延量には有意な温度依存性みられない
• 今後– sとp切り替えなしのデータを取得する（9月5日）– そのためにサンプル無しキャリブレーションデータの温度依存性による誤差を評価する（9月4日）
直線偏光子
• 直線偏光子のミュラー行列
• 消光比k=k2/k1=(1−m10/m00)/(1+m10/m00)– k=0:+Q方向の直線偏光板– K=∞:−Q方向の直線偏光板
M =12
k1 + k2 k1 − k2 0 0k1 − k2 k1 + k2 0 0
0 0 2 k1k2 0
0 0 0 2 k1k2
⎛
⎝
⎜⎜⎜⎜⎜⎜
⎞
⎠
⎟⎟⎟⎟⎟⎟
=k12
1+ k 1− k 0 01− k 1+ k 0 00 0 2 k 00 0 0 2 k
⎛
⎝
⎜⎜⎜⎜⎜
⎞
⎠
⎟⎟⎟⎟⎟
レポートでプロットしたのは1/k
