正入射时双轴晶体中偏振光出射点随晶体取向而变化的轨迹

单色光波正入射到任意取向的双轴晶体上的情况,求得了双轴晶体中偏振光的传播方向及相应入射分量的折反系数的计算公式,并得出了偏振光的振动方向恒在折射面内、两折射面恒正交的重要结论。最后就NaNO₂晶体的相应计算数据,画出晶体中偏振光出射点随晶体取向而变化的轨迹图及反射系数变化图予以讨论。这些结果为应用新的方法测量双轴晶体光学参量提供了可能性。 关键词：     

双轴晶体内外偏振光传播方向的普遍计算

就任意方向的光线入射到任意取向的双轴晶体上的情况,求得了晶体内外偏振光传播方向的普遍计算公式,并就过渡到单轴晶体的情况,折射线在入射面内以及锥形折射情况作了研究。最后,就冰洲石、结晶硫的相应计算数据,画出了晶体转动时晶体中偏振光的方位曲线,加以讨论。本文结果为研究新的晶体光学元件、新的晶体常数测量方法提供了一个理论依据。     

平面波在各向异性晶体中的菲涅耳公式

当各向异性晶体介电主轴坐标系与入射光波所在平面坐标系取向不同时,讨论折射光波场强E的问题变得比较复杂,但是这种情形对于许多双轴晶体的非线性光学现象具有重要影响.在上述两坐标系任意取向的前提下,讨论了平面波从各向同性介质入射到各向异性晶体后,其折射光波电场强度E的大小和方向的一般表达式,证明了折射光波电场强度的方向和大小可以通过求解一元四次方程和电磁场边界条件而得到.对于一些特殊的入射光波方向和具有特殊对称性的晶体,折射光波电场强度E的方向与光波法线方向垂直,也就此特殊情况进行了讨论.利用所得结果,可以讨论两束折射光波能量的分配关系.     

双轴晶体会聚偏光干涉的理论与实验研究

晶体会聚偏光干涉图包含了晶体特性的许多信息,建立偏光干涉图的定量分析方法可以使这些信息得到充分利用。基于双轴晶体折射时满足的波矢关系,导出了两折射光波相位差的精确计算公式。分析了光波在各界面折射时偏振态的变化,提出了会聚偏光干涉合成振幅的计算方法。针对任意取向的双轴晶体,计算了完整的偏光干涉图,反映了相位分布决定等色线、振幅分布决定消光影的规律。用数字图像模似了干涉图,并讨论了干涉图的变化情况。对4块不同取向的KTP晶片进行实验,实验干涉图与理论干涉图的特征完全一致,两者仔细对比可判断现有KTP晶体色散方程的优劣。     

双轴晶体锥形折射扫描研究

对双轴晶体锥形折射效应进行了深入研究 ,选用 KNb O3晶体 ,获得 0～ 2 5°任意锥角的动态锥形折射。研制出一种新型的激光锥形折射扫描器 ,实现全光束大角度锥形折射扫描     

利用可变光阑实现双轴晶体动态外锥折射

介绍了一种获得晶体动态外锥折射的方法.用全固态绿光激光器和双轴晶体kNbO_3,通过改变位于已消球差的双胶合透镜后表面处可变光阑的通光孔径,即改变入射光束的会聚角度,来实现入射光会聚角对外锥折射锥角的调制,由此得出双轴晶体kNbO_3外锥折射的锥角表达式.实验结果表明,周期性改变孔径光阑通光孔径的大小(入射光束的会聚角度)时,外锥折射锥角也同步地发生周期性的改变;外锥折射锥角等于入射于双轴晶体端面上的光线的会聚角.利用可变光阑可实现双轴晶体动态外锥折射并获得可控激光环,实验所测锥角角度与理论计算符合较好.     

光在双轴晶体中的传播

单轴晶体中光的传播情况已为人们所熟知.它的物理图象简单清晰,也便于定量计算.双轴晶体中光的传播要复杂得多,且不便于定量计算.本文的分析表明,单色平面波在双轴晶体中传播时,相应的两光振动是处在这样两个平面内,即由波法线分别和两个晶体光轴所成平面的两个平分平面内.与单轴晶体相类似,我们定义这两个平分平面为两光的主平面,相应的两光线也分别处在这两个主平面内,其方向与波法线方向之间有明确的关系.在晶体界面上的双折射中,两光波法线都满足折射定律,两光线方向也可随之确定. 一、一般描述 若单色平面波在晶体中的波法线为S,两个…     

双轴晶体锥光效应光盘径向寻迹研究

根据晶体锥光效应提出一种光控制方法.在双轴晶体中光波沿光轴方向入射时,其传播方向随光偏振方向的不同而改变,通过控制磁光偏振调制器上磁场强度改变光的偏振方向,从而实现对激光束方向的控制.据此分析了双轴晶体锥光效应光盘寻迹的基本原理并设计出总体方案,数值模拟计算得到晶体入射光偏振角度与寻迹位移的关系,初步验证了此方案的合理性,该方案与传统机电跟踪寻迹方式相比具有结构轻巧,动态响应快等优点.同时,也为光开关、扫描等技术提供了一种新的思想和方法.     

双轴晶体锥光效应光盘径向寻迹研究

根据晶体锥光效应提出一种光控制方法.在双轴晶体中光波沿光轴方向入射时,其传播方向随光偏振方向的不同而改变,通过控制磁光偏振调制器上磁场强度改变光的偏振方向,从而实现对激光束方向的控制.据此分析了双轴晶体锥光效应光盘寻迹的基本原理并设计出总体方案,数值模拟计算得到晶体入射光偏振角度与寻迹位移的关系,初步验证了此方案的合理性,该方案与传统机电跟踪寻迹方式相比具有结构轻巧,动态响应快等优点.同时,也为光开关、扫描等技术提供了一种新的思想和方法.     

双轴晶体主平面上倍频的相位匹配参量

根据折射率椭球方程及双光轴晶体中光波的传播与偏振特性，分析双轴晶体在主平面内激光倍频相位匹配的特性与方法，导出光波在主平面上传播时倍频的相位失配关系；给出双轴晶体中容许相位匹配倍频的相位匹配角及混频的有效非线性系数deff的表达式。利用可相位匹配的类型、相位匹配角公式和有效非线性系数deff表达式的表，容易对任意一具体晶体在一给定波长求出实际能实现相位匹配的类型或偏振组合，算出相位匹配角，比较不同的相位匹配类型或偏振组合的有效非线性系数，选择最佳的相位匹配类型与方向。从相位失配关系可以计算晶体主平面内倍频的接收角、接收光谱宽度等特性参量。     

On neutron diffraction from vortices in uniaxial superconductors

The London approach is used to obtain the neutron scattering form factor ofa vortex in a uniaxial layered superconductor. The form factor depends upon the direction of the scattering vector within the crystal. The structure of the vortex lattice is determined in the same approximation for any orientation of the vortices in the crystal.     

Phonon focussing in crystals

It is shown that by evaluating the Jacobian of the transformation between the polar angles corresponding to the group velocity vector S and the polar angles of the wave vector k, the phonon magnification factor can be evaluated for any general direction of propagation inside a crystal.     

对称平面单轴晶体金属波导的模式场(1)

由于平面各向异性介质金属波导的重要应用,本文讨论了光在对称平面单轴晶体金属波导(波导层是单轴晶体,两个波导界面均为金属)内的传输特性.对于晶体光轴位于波导界面法方向与传输方向构成的平面内的特殊波导结构,利用麦克斯韦方程组并结合单轴晶体的性质,精确解出了波导模式场.结果表明:1)此种特殊结构波导内存在横电波(TE)和横磁波(TM);2)TM波的坡印廷矢量与波矢方向不在一条直线上;3)波导层为负单轴晶体时波导主模是TE波主模,而波导层为正单轴晶体时波导主模是TM波主模.     

Phase relations in the modulation of light through the linear electro-optical effect

General expressions for the phases of the two light waves passing through a crystal plate in the normal direction are developed for arbitrary directions of the optic axis of a monoaxial crystal and of the electric vector of the modulating, linearly polarized superhigh frequency wave. The expressions obtained permit one to describe in general form the amplitude, polarization, and phase modulations of light by electrooptical modulators.     

α—SiC晶体中的位错

用腐蚀法和X射线形貌术研究了α-SiC晶体中的位错。所用的腐蚀剂为熔融氢氧化钾。证实了尖底蚀坑与位错的一一对应关系。由于[0001]方向的螺型位错的Burgers矢量比刃型位错的Burgers矢量大得多,故可从蚀坑的深浅来判别螺型位错和刃型位错。给出了蚀坑形状和多型体晶体结构的对应关系。研究了表面生长蜷线的形态与SiC晶体中的位错及位错运动的关系。X射线形貌图显示了α-SiC晶体中相当数量的位错处于基面C面上。生长位错从晶体“根部”成核并随着晶体生长前沿的向前推进而延伸,因而位错线的方向常常沿[101O]和[1120]方向。将腐蚀法和X射线形貌术结合起来才能全面显示α-SiC晶体中的位错。 关键词：     

Proximity effects of a symmetry-breaking interface on spins of photoexcited electrons

We study reflection of optically spin-oriented hot electrons as a means to probe the semiconductor crystal symmetry and its intimate relation with the spin-orbit coupling. The symmetry breaking by reflection manifests itself by tipping the net-spin vector of the photoexcited electrons out of the light propagation direction. The tipping angle and the pointing direction of the net-spin vector are set by the crystal-induced spin precession, momentum alignment, and spin-momentum correlation of the initial photoexcited electron population. We examine nonmagnetic semiconductor heterostructures and semiconductor-ferromagnet systems and show the unique signatures of these effects.     

Kerr–Schild Symmetries

We study continuous groups of generalized Kerr–Schild transformations and the vector fields that generate them in any n-dimensional manifold with a Lorentzian metric. We prove that all these vector fields can be intrinsically characterized and that they constitute a Lie algebra if the null deformation direction is fixed. The properties of these Lie algebras are briefly analyzed and we show that they are generically finite-dimensional but that they may have infinite dimension in some relevant situations. The most general vector fields of the above type are explicitly constructed for the following cases: any two-dimensional metric, the general spherically symmetric metric and deformation direction, and the flat metric with parallel or cylindrical deformation directions.     

Orientational phase transition into a modulated magnetic state in the weak ferromagnet FeBO<Subscript>3</Subscript>: Mg

The transition from a homogeneous into a modulated magnetic state in the easy-plane weak ferromagnet FeBO₃: Mg is studied by a magnetooptic method. At T < 135 K, the application of a magnetic field in the basal plane of the crystal is shown to excite the modulation of its magnetic order parameter, which manifests itself in a periodic deviation of the local ferromagnetism vector from the magnetization direction. The conditions for the existence of a modulated magnetic superstructure in FeBO₃: Mg are studied, and its preferred orientation in the basal plane of the crystal is analyzed. A magnetic H-T phase diagram that shows the boundaries between the homogeneous and inhomogeneous magnetic states of this weak ferromagnet is constructed. The modulation period and the azimuthal angle specifying the local ferromagnetism vector direction in the structure are studied as a function of temperature and magnetic field. The results obtained are discussed in terms of the theory of magnetic ripple using the model of anisotropic magnetic centers appearing in a crystal doped by magnesium ions.     

双轴晶体中平面波解在主轴坐标系下的表达

在双轴晶体中,除光轴方向外,沿任一方向只存在2个具有不同偏振方向的平面波解,每个解有各自的传播常数。运用拉格朗日乘数法并借助双轴晶体的折射率椭球的概念,在主轴坐标系下求出双轴晶体的平面波解,得到每个解的空间色散关系,并从所得平面波解出发讨论平面波沿光轴方向传输的情况。最后将所得的结果运用到单轴晶体中检验其正确性。     

用布儒斯特角法同时测定单轴晶体的折射率和光轴方向

在理论上分析了光轴任意方向的单轴晶体的折射率．根据布儒斯特角原理,当线偏振光的电场矢量平行于入射面时,通过测出对样品三个表面的布儒斯特角,就能同时确定单轴晶体的折射率和光轴方向．并利用分光计,在光轴不确定的情况下,测定了方解石的两个主折射率和光轴方向．