角度测量是几何量计量技术的重要组成部分，广泛应用于工业、军事、航空、 航海以及通讯等各种领域。随着纳米测试技术的进一步发展，高精度高分辨率小 角度测量方法的研究成为此领域研究的一项重要内容。现阶段由于运用了各种先 进的测量手段和仪器使测量准确度和精度达到了很高的水平。但是，传统的小角 度测量仪器如激光干涉仪，光电自准直仪等，由于具有体积大、系统复杂、造价 昂贵、对测量环境要求高、较难组成多维测角系统等特点而很难用于工业高精度 在线测量。 本课题就是在这样的背景下提出来的。为了解决上述问题本课题

当入射角大于全反射临界角时,双棱镜结构中透射和反射光束的古斯汉欣(Goos-Hnchen)位移具有饱和效应,并且只有波长数量级。利用稳态相位法研究了当入射角小于全反射临界角时双棱镜结构中透射光束的古斯汉欣位移。研究表明,传播模式下透射光束的古斯汉欣位移是空气层厚度、入射角和双棱镜折射率的周期性函数。当透射共振时,透射光束的古斯汉欣位移可达入射波长的几十倍,与入射角大于全反射临界角的情况相比,透射光束的位移通过边界的相互作用具有共振增强效应;在非共振点处,对称结构中的反射光束具有与透射光束相同的

受抑全反射结构中,反射光束和透射光束的古斯汉欣(Goos-Hnchen)位移同时存在,对称双棱镜结构的受抑全反射古斯汉欣位移通常只有波长量级,在实验中很难测量。计算了在入射角大于棱镜与空气界面的临界角小于棱镜与薄膜界面临界角时,镀有电介质膜的对称双棱镜的受抑全反射过程中入射光束的反射系数和透射系数的复数表达式。利用稳态相位法计算得出透射光束和全反射光束的古斯汉欣位移。结果表明,反射光束和透射光束古斯汉欣位移量相同,与入射角大小、薄膜厚度以及空气层厚度有关。在入射角小于但接近棱镜与薄膜界面的临界

在单界面的全反射和双棱镜结构的受抑全内反射中,Goos-Hanchen(GH)位移量只能达到波长的量级,在实验中很难对其进行探测.在镀有薄膜的玻璃棱镜界面上,当入射角小于但接近于棱镜与薄膜(其折射率小于棱镜的折射率)界面的临界角时,全反射光束的GH位移共振增强现象.分析表明,在入射角给定的情况下,共振峰的峰值随着薄膜厚度的增加而增加,峰值位移量可以达到光波长的100～1000倍,且位移量可通过改变入射角和薄膜厚度来调节.最后给出了为使反射光束的轮廓不变,薄膜的厚度应满足的条件.