Biréfringence de stress

L'effet de biréfringence causé par la contrainte interne des composants optiques affectera l'état de polarisation de la lumière, ce qui ne peut être toléré en micro-lithographie, optique laser et astronomie. En général, les exigences pour une mesure précise de la faible biréfringence des contraintes sont très exigeantes. L'instrument de mesure de polarisation d'image, qui peut donner la distribution spatiale et la direction de la biréfringence de contrainte en même temps, a bien résolu ce problème.

Dans des conditions moins strictes, le verre optique peut généralement être considéré comme homogène, l'indice de réfraction étant égal partout dans toutes les directions. Cependant, la contrainte causée par le matériau ou le processus de production déformera la structure du matériau, ce qui entraînera des différences de densité locales le long de la direction axiale. La vitesse de propagation de la lumière dans un milieu est liée à la densité du matériau. Le changement de densité locale conduit à la différence de vitesse de propagation de la lumière dans le milieu et au changement d'indice de réfraction lié à la direction. Le phénomène de biréfringence du milieu sous l'action de la contrainte est la soi-disant biréfringence de contrainte (SBR).

En plus des matériaux optiquement isotropes, il existe également de nombreux matériaux optiquement anisotropes naturels, également connus sous le nom de matériaux biréfringents, tels que la calcite et les cristaux de quartz. Pour ces matériaux, des changements dans le rapport d'indice de réfraction peuvent également être observés sous contrainte mécanique, qui peut être si importante qu'elle endommage le matériau cristallin. Même de petits changements dans l'indice de réfraction local peuvent avoir un impact négatif sur la qualité d'imagerie de l'élément optique, affectant ainsi sa fonctionnalité. De plus, la biréfringence modifie l'état de polarisation de la lumière transmise, ce qui est préjudiciable dans des applications telles que la métrologie. Par conséquent, il est très important de déterminer avec précision la biréfringence de contrainte et sa distribution spatiale dans la fabrication de matériaux et de composants optiques.