椭圆偏振光的实验分析与数据处理

利用Jones矩阵解释椭圆偏振光经检偏器的出射光强与检偏器转角不成椭圆分布的原因,并用极坐标系下数据处理的两种物理模型,定量描绘出椭圆偏振光曲线。     

快速测量扭曲向列相液晶盒盒厚

提出了一种利用圆偏光仪测量扭曲向列相液晶盒盒厚的新方法,即:圆偏光仪组成为两端是一对起偏器和检偏器,中间放置一对四分之一波片.起偏器和检偏器平行或垂直放置,其中一个四分之一波片的快轴和起偏器透光轴成45°,另一个四分之一波片的快轴和起偏器透光轴成－45°.液晶盒样品直接插入到两四分之一波片中间,无需调整方向.不同于旋转液晶盒或偏振片寻找输出光强最大值或最小值的方法,圆偏光仪测量盒厚不需要旋转任何光学元件或液晶盒观测输出光强的变化,只需要观测检偏器在平行和垂直方向的两个强度值,能够实现快速测量,简洁而且有效.     

一种测量波片相位延迟的简易方法

本文提出了一种精确测量波片相位延迟量的简易方法。在塞纳蒙补偿器中,只需测量检偏器在四个不同方位角时的相应光强,就可精确获得波片的相位延迟量。     

椭圆偏振光验证实验的数据处理方法

椭圆偏振光经过检偏器得到的光强并不是椭圆形的分布，但是可以通过对实验数据的适当处理得到椭圆．本文提出了一种新的处理方法，并给出了其理论推导和利用计算机软件的实现过程．     

非实验室环境下的偏振光实验及其拓展

在非实验室环境下,以液晶显示器和太阳镜作为光源、起偏和检偏器,演示了偏振光的性质;同时结合智能手机作为光强探测器验证了马吕斯定律。作为偏振光实验的拓展,利用上述工具演示了透明介质在受力过程中的应力分布的变化。     

用高亮度LED和简便数据处理方法测定椭圆偏振光的椭圆曲线

通过建立椭圆偏振光在β方向上的光振动大小与检偏器在β+90°方向时光电检测器所测光强之间的关系式,以高亮度LED为光源,可简便地测定椭圆偏振光的椭圆曲线.     

电光调制不同工作点选择方法下的光偏振态分析

以晶体电光调制实验为基础,分析两种工作点选择方法下光束偏振态的变化及实验中的线性调制、倍频失真等现象,并借助Jones矩阵分析起偏器、检偏器倾斜x、y方向时对实验光强的影响.     

四区域法消除偏振棱镜缺陷对波片相位延迟测量的影响

在起偏器-待测波片-检偏器系统基础卜提出一种四区域测量波片相位延迟量的方法.调整待测波片和检偏器的方位角,获得相应的四组光强值,通过线性运算得到待测波片的相位延迟量,完全消除了起偏器和检偏器不完全消光带来的误差.由于测量系统中不存在标准波片或其他相位调制元件,允许测量波长仅受偏振棱镜和探测器的限制,因此四区域法可适用于很大波长范围内的波片测量.以λ/4波片为例,理论分析了测量系统利用四区域测量法后的仪器误差为σφ≤士3.49065×10-3rad(约0.2°),精度比原算法提高约1个数量级.实验验证了四区域法能有效提高系统精度.     

多程片状放大器用作电光开关检偏器研究

 用布儒斯特角放置的多张放大器片作大口径电光开关的检偏器，不仅有利光束的传输，而且可以有效降低装置的工程造价和难度。本文计算了不同的片放张数、放大器增益和普克尔盒效率与系统隔离效率之间的关系。在多程系统上进行了实验测试，结果为在相同输入光强时，普克尔盒工作与不工作时输出光束强度相差8倍。     

锥形光入射到多层介质膜上的反射波分析

本文用光线方法分析偏振单色平面波会聚成锥形光束后入射到多层介质膜上的反射波,得到了计算反射波电场强度的近似公式.然后推导出当PM分量和SM分量偏振单色平面波经会聚系统后入射到多层介质膜上时.两反射波面径一检偏器后的干涉图光强分布公式,并把它应用于一种多层介质膜,其结果与实验完全相符.     

基于最小二乘拟合的波片相位延迟测量

提出一种精密测量波片相位延迟的新方法.将待测波片置于起偏器和检偏器之间,通过步进电机控制波片匀速旋转,基于最小二乘法拟合出射光强随波片方位角变化的曲线,进而得到波片延迟.根据上述原理,建立了一套波片延迟测量系统,并分析了系统的稳定性、可测量的延迟范围、接收器件的非线性效应、系统误差源这4个影响测量精度的主要方面.结果表...     

软X射线多层膜反射式偏振光学元件设计

叙述了软X射线波段反射式多层膜起偏器和检偏器的设计原则和设计方法,计算了不同波段软X射线反射式多层膜起偏器和检偏器的性能,讨论了多层膜制作过程中,表界面误差(表面粗糙度和扩散)对起偏器和检偏器性能的影响,探讨了光谱分辨率对偏振元件测试过程的影响,这些设计、计算和分析为制作实用软X射线多层膜偏振光学元件提供了理论基础。     

椭圆偏振光实验鉴定的新方法

1用λ/4波片和检偏器鉴定椭圆偏振光存在的缺点 鉴定椭圆偏振光常用的方法是先用检偏器鉴定椭圆偏振光长短轴的方位,再用λ/4波片使之转化成线偏振光,然后用检偏器找到消光位置.     

基于双光束检偏的波片测量系统

大口径太阳望远镜中常用波片来进行偏振定标和偏振测量,为了对这类波片的延迟量和方位角进行准确测量,提出一种基于双光束检偏的波片测量系统,建立了该系统对应的数学模型。测量系统中检偏器的方位角可作为参数进行拟合,克服了单光束测量系统中检偏器方位角误差的影响;同时,根据测量系统的结构,对待测波片的延迟量范围进行分析,实现了对偏振定标和偏振测量中所使用波片的精确测量。分析了测量系统误差的主要来源,包括光源光强噪声、电机定位误差和探测器非线性响应,并对探测器非线性响应进行了校正。该方法测量1/4波片和127°波片的延迟量和方位角误差小于0.02°,测量27°～145°和215°～333°范围波片样品的延迟量和方位角误差小于0.05°。     

精确标定光弹调制器的新方法

针对现有光弹调制器标定方法的不足,提出了一种精确标定光弹调制器的新方法。首先利用起偏器、波片、光弹调制器和检偏器构成标定光路,通过寻找探测信号基频分量的极大值进行粗略标定,使光弹调制器的峰值延迟量处在1.841rad附近。然后撤走波片形成光弹调制器的精确标定光路,在检偏器旋转90°前后获得探测信号的直流分量和二次谐波分量。最后利用这两种探测信号的直流分量和二次谐波分量精确地计算出光弹调制器的峰值延迟量。实验验证了此光弹调制器标定方法,实验结果表明其标定误差仅为0.7%。在此光弹调制器标定方法中,光弹调制器的标定精度和入射光强、电路参量无关。同时,标定要求的峰值延迟量小,非常适合于光弹调制器在其使用波长范围长波段的标定。     

旋转检偏器式自动椭偏仪检偏器方位角的校正方法

给出了一种旋转检偏器式激光自动椭偏仪检偏器方位角的校正方法。方法的基本点是测量同一样品在不同起偏器方位角时反射光偏振状态的斯托克斯参数,根据偏振光的Poincar(?)球表示,借助于坐标旋转来确定检偏器偏振方向相对于入射面的初始方位角。实际的测量结果证明此方法是正确的。     

分时偏振成像系统中光束偏离的补偿方法研究

分时偏振成像系统需要通过旋转检偏器获取场景的偏振信息(I, Q, U), 检偏器的前后表面间不平行(也称为楔角)将导致成像光束发生偏离且随检偏器旋转而旋转, 这将降低偏振成像系统的空间分辨率和偏振测量精度. 本文提出调整检偏器相对于入射主光轴倾斜角的方法来补偿上述光束偏离. 以格兰棱镜作为检偏器, 根据几何光学理论, 推导了分时偏振成像系统光束偏离的一阶近似补偿模型, 获得倾斜角与格兰棱镜楔角之间的函数关系, 并通过仿真模拟验证了该补偿方法的可行性和有效性. 研究结果表明, 将格兰棱镜置于汇聚光路中, 光束偏离的一阶误差可以通过调节格兰棱镜的倾斜角有效补偿; 倾斜角大小与棱镜折射率、楔角及棱镜距电荷耦合元件靶面的距离成正比, 与棱镜厚度成反比. 该结果为研制高精度分时偏振成像系统提供了切实可行的理论依据.     

磁光克尔和法拉第效应的完整测量

简单叙述了克尔效应和法拉第效应的原理，并从光谱学研究的角度，对克尔和法拉第旋转角和椭偏率完整磁光参数的若干种实验测量作了介绍和讨论；讨论了一种可供实用的傅里叶磁光谱分析法，可以用较少的并且是无色散的光学元件，通过旋转检偏器，对出射光强随检偏角变化的关系，作傅里叶变换，就可直接可见光区求得完整的克尔和法拉第磁光参数，同时还给出了具体的实例和测量研究的结果。     

一种确定偏振元件透光方向的简单方法

<正> 两块偏振片,很容易使它们的透光方向正交(消光)。但如果没有其他透光方向已知的偏振元件,如何确定它们的透光方向?下面提供一种简易方法。若如图1所示,起偏器透光方向P_1位于竖直方向上,检偏器透光方向P_2位于水平方向上(起偏器、检偏器都平行于纸面放置,光线由纸面向着观察者),则看到消光;若这时把起偏器或检偏器绕竖直轴翻转180°,则视场仍将保持消光。这一现象提供了起偏器和检偏器的     

一种高精度偏振遥感探测方式的精度分析

检偏器的角度误差是影响偏振遥感探测精度的重要因素之一,是许多高精度定量化偏振遥感需要考虑的一个问题。在检偏器(0°,60°,120°)放置的测量系统中,当入射光偏振角接近于0°或180°时偏振测量易产生最大误差值,而偏振角接近30°,90°和150°时,偏振度的测量具有很高的精度;在检偏器(0°,45°,90°)放置方式中,偏振角接近45°的光束测量易具有最大误差值,而偏振角接近于0°,90°和135°时,角度误差对偏振度测量精度的影响很小。除了个别偏振角外,对高偏振度入射光束的偏振测量通常具有较大的偏振测量误差。因此,引进线偏振光的平均偏振度测量精度描述偏振测量装置的优劣,结果表明检偏器(0°,60°,120°)放置方式优于检偏器(0°,45°,90°)放置方式。