偏振光的相干条件

自然光经过各向异性晶片时,由双折射所产生的两条偏振光——寻常光(o光)和非常光(e光)——是不相干的;但用平面偏振光射入晶片所产生的两条偏振光却是相干的,若用偏振仪器(例如尼科耳稜镜)把o光、e光的振动引到同一方向上,则它们将按通常方式发生干涉。有些教科书认为,得出这一结论的原因,在于自然光中不同方向的光振动是由不同原子和分子发出的,彼此没有一定的位相关系,所以不能发生干涉。据此,对于平面偏振光,虽然     

两束部分偏振光的干涉场分析

从波的叠加与干涉的基础理论出发,给出了当两束部分偏振光的一个光强极值方向平行时,其干涉场的光强分布和干涉条纹衬比度表达式.该表达式可应用于自然光、线偏振光和由二者组成的部分偏振光参与的干涉过程.在此基础上,对线偏振光与线偏振光、自然光与自然光、线偏振光与自然光等不同偏振态光叠加时的干涉场进行了具体分析,给出了其相应干涉场的光强分布及其干涉条纹衬比度的具体表达式,得到的结果对识别前述各种偏振态光形成的干涉场以及提高干涉仪中相应干涉场的干涉条纹衬比度具有重要意义.     

在与原子相互作用中光偏振态的量子描述及其演化

应用偏振光的量子理论和斯托克斯算符研究了无克尔媒质和存在克尔媒质情况下，光在与原子相互作用过程中偏振态的演化.研究了偏振光中斯托克斯参量的涨落及其压缩的非经典行为.偏振椭圆、量子光学中的偏振度和斯托克斯参量的信噪比也得到了讨论.结果表明斯托克斯参量及其涨落在时间演化中呈现出被调制的振荡，这些振荡表现出间歇地崩塌和恢复.在与原子的相互作用过程中，光的偏振椭圆不随时间变化，但偏振度却随时间出现振荡.克尔媒质对这些振荡演化有很大影响. 关键词： 斯托克斯算符 斯托克斯参量 量子偏振态 量子涨落     

用对切透镜作偏振光干涉实验

菲涅耳、阿喇果在1817年曾作一系列实验广泛研究偏振光干涉的条件,其结论归纳为菲涅耳——阿喇果定律,其要点为1.两个正交的相干偏振光不能发生干涉; 2.两个平行的相干偏振光以与自然光相同的方式发生干涉; 3.自然光的两个正交偏振态的分量,即使把它转到一个方向,也不能发生干涉. 文献[2]、[3]分别提供了偏振光干涉的实验方法.但文献[2]中提供的是在杨氏     

物光的偏振性对全息记录质量的影响

通过对菲涅耳三维漫反射全息记录光路中物光与参考光偏振状态的实验检测，发现线偏振的激光被不同表面材料的物体散射和漫反射后变成“部分偏振光”，几乎所有目标物都有显著的消偏振现象，全息干板上实际记录的是线偏振的参考光与“部分偏振”的物光形成的相干度较低的干涉条纹。物光偏振度的大幅度下降影响干涉条纹的衬比度，并增加全息图的噪声。给出实验方案和检测光路，采用在参考光路中插入1/4波片的方法，可充分利用非偏振物光各个振动方向的光能，提高条纹的衬比度。     

多光束相干控制光学跃迁的理论研究

根据量子干涉的基本原理，研究了在多束相干激光场作用下分子或凝聚态体系光学跃迁几率与光场的相位关系，推导了作为相干控制基础的多路径光学跃迁的一般模型及其特殊情形的跃迁几率的关系表达式，归纳了已有的相干控制激发方案，提出的频域的相干控制可用统一的量子理论描述，理论研究的结果表明，对多路径量子跃迁过程，在相干外场的作用下，会引起态的量子干涉，使总跃迁几率的大小随外场的相位变化而改变，这是实现与光学跃迁过     

正交偏振干涉的矢量光场分析和检测

在大学物理中,光的干涉和衍射现象是描述光的粒子性和波动性非常常见的内容。那么光的干涉需满足相干条件,即两束光具有相同的偏振态、相同的频率和固定的相位差。因此,在标量衍射理论中,完全正交偏振的光不能够发生干涉现象。为拓展和探究正交偏振态下两束光相遇时光场的矢量变化,本文构建了基于马赫-曾德尔配置的正交偏振光(即正交线偏振和正交圆偏振)相干涉而产生的光场,利用检偏器检测光场的矢量特征及条纹分布情况。结果表明正交偏振光相干涉产生了周期性的矢量光场。该研究能够帮助学生更加直观的掌握波片及偏振片调制不同偏振态的光束并实现矢量光场的检测和分析。     

开放简并二能级原子系统F_g=2F_e=1跃迁中的量子相干效应

文章分析了满足Fg=2Fe=1跃迁的开放简并二能级原子系统在磁场作用下的量子相干效应。该模型中,驱动场的偏振方向平行于磁场方向且与探针光偏振方向相互垂直。由于驱动场和塞曼分裂对原子的耦合作用,在不同驱动场拉比频率作用下将会分别出现电磁诱导透明(EIT)和电磁诱导吸收(EIA)效应,同时伴随相应的正常色散和反常色散。通过控制驱动场强度可以有效控制系统的量子相干效应,同时实现光速调控。     

原子辐射的偏振性

置于磁场中的受激原子所发射的光是偏振光,光的偏振性与发射的方向有关.沿磁场方向发射的光是左旋圆偏振光和右旋圆偏振光;沿垂直于磁场方向发射的光是在磁场方向上线偏振的光和在垂直于磁场方向上线偏振的光.我们以原子从初态L=1到末态L=0跃迁的辐射为例,说明原子辐射的偏振性. 原子的辐射过程是发射光子的过程.光子带有一定的能量、动量和自旋角动量(自旋角量子数为1).原子发射光子的过程必须满足相应的守恒定律.原子辐射的偏振性正是由角动量守恒定律所决定的. 取磁场方向为Z轴,初态L=1的原子角动量相对于Z轴有三个取向,磁量子数M一十…     

单量子点在双脉冲激发下偏振光子发射的统计特性

用产生函数(generating function)方法对单个半导体量子点系统在外加双脉冲场作用下发射偏振(x偏振和y偏振)光子的统计性质进行了研究. 研究结果表明,量子相干对单量子点系统的吸收线型、Mandel参数Q与x偏振光子和y偏振光子之间的高阶交叉关联具有显著的影响. 关键词： 量子点 三能级体系 产生函数 双脉冲     

Inelastic light scattering by a two-dimensional electron system with Rashba spin-orbit coupling

Inelastic light scattering by a two-dimensional system of electrons in a conduction band with Rashba spinorbit coupling is studied theoretically for the resonance case where the frequencies of the incident and scattered light are close to the effective distance between the conduction band and spin-split band in a III–V semiconductor. It is shown that, in contrast to the case of no spin-orbit coupling, the spectrum of the scattered light exhibits a plasmon peak even for strictly perpendicular polarizations of the incident and scattered light. There exists a configuration where the scattering spectrum exhibits features originating from single-particle transitions only. Furthermore, it is shown that, for the general case of elliptic polarizations of the incident and scattered light, the amplitude of the plasmon peak depends on the sign of the effective Rashba spinorbit coupling constant and the signs of the phases of the polarization vectors. This fact can be used to determine the sign of the Rashba constant.     

Strong relaxation polarization in a double-layer capacitor

In dielectrics, strong relaxation polarizations develop that contribute much to the polarization of the substance. Such great contributions should be expected in heterogeneous dielectrics. Relaxation polarization is studied in the simplest of heterogeneous dielectrics: a double-layer capacitor. The areas of concentration of the development of strong relaxation polarizations, the locations of which depend on the ratios of permittivities and the through electrical conductivities of the layers, are determined. The transition to strong relaxation polarization in this case also occurs in accordance with criteria developed earlier.     

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研究了在三开口劈裂金属纳米环中,当入射场偏振方向不同时出现的多极局域表面等离激元共振现象及折射率传感特性。研究表明,当入射场偏振方向分别沿x 轴和y 轴时,在可见光-近红外区域分别激发起两个和三个明显的共振峰。通过改变缺口的张角,能够实现对共振峰位和强度的可控调整。共振峰位处劈裂纳米环的近场分布表明,LHA(左半弧)和DRHA(双右半弧)之间等离激元的杂化耦合是形成上述共振的原因。劈裂纳米环的多极共振非常适合折射率传感应用。当改变周围环境折射率,入射场沿x 轴偏振时,折射率敏感度的最大值可达到1365nm/RIU;入射场沿y 轴偏振时,折射率敏感度最大值可达2229nm/RIU。     

Measuring Stokes parameters by means of a polarization grating

Ordinary gratings act on the amplitude and (or) the phase of a wave front. Polarization gratings produce instead a periodic modulation of the state of polarization. A simple grating of the latter type is constituted by a linear polarizer whose orientation varies periodically along a line. It is shown that, for a generic polarization state of the incident field, such a grating gives rise to first-order diffracted beams with counterrotating circular polarizations. It is also shown that such a grating can be used for measuring the Stokes parameters of a light beam in an achromatic manner. Several extensions are briefly discussed.     

Unidirectional transmission realized by two nonparallel gratings made of isotropic media

We realize a unidirectional transmission by cascading two nonparallel gratings (NPGs) made of isotropic, lossless, and linear media. For a pair of orthogonal linear polarizations, one of the gratings is designed as a polarizer, which is a reflector for one polarization and a transmitter for the other; another grating is designed as a polarization converter, which converts most of one polarized incident wave into another polarized transmitted wave. It is demonstrated by numerical calculation that more than 85% of the incident light energy can be transmitted with less than 1% transmission in the opposite direction for linearly polarized light at normal incidence, and the relative bandwidth of the unidirectional transmission is nearly 9%. The maximum transmission contrast ratio between the two directions is 62 dB. Unlike one-way diffraction grating, the transmitted light of the NPGs is collinear with the incident light, but their polarizations are orthogonal.     

劈裂纳米环多极表面等离激元共振及折射率传感特性分析

研究了在三开口劈裂金属纳米环中,当入射场偏振方向不同时出现的多极局域表面等离激元共振现象及折射率传感特性。研究表明,当入射场偏振方向分别沿x 轴和y 轴时,在可见光-近红外区域分别激发起两个和三个明显的共振峰。通过改变缺口的张角,能够实现对共振峰位和强度的可控调整。共振峰位处劈裂纳米环的近场分布表明,LHA(左半弧)和DRHA(双右半弧)之间等离激元的杂化耦合是形成上述共振的原因。劈裂纳米环的多极共振非常适合折射率传感应用。当改变周围环境折射率,入射场沿x 轴偏振时,折射率敏感度的最大值可达到1365nm/RIU;入射场沿y 轴偏振时,折射率敏感度最大值可达2229nm/RIU。     

Polarization dependence of two-photon transitions in quantum wells

Summary We give explicitly the polarization dependence of two-photon subband-subband transitions in semiconductor quantum wells. We consider transitions from heavy-hole subbands as well as from light-hole subbands. We study the polarization dependence in the case of absorption of one photon having an energy of the order of the band gap and one having an energy of the order of the subband separation. We show that the absorption structure depends on the polarization of the low-energy photon. We also give, in the case of equal photons with in-plane linear polarizations, the dependence of the transition rate on the angle between the polarizations.     

金属粒子阵列共振的偏振特性

当金属纳米粒子形成规则分布且阵列周期与单粒子的共振波长近似匹配时, 会形成一种特殊的阵列共振, 这种共振比单粒子的局域表面等离子体共振具有更窄的共振线宽和更高的共振强度. 基于修正的长波近似方法, 讨论了矩形阵列的消光截面与阵列因子和单粒子的极化率之间的关系; 并详细研究了在不同偏振的入射光照射下, 阵列因子随着电偶极子方向的改变而产生的变化, 以及这一效应对阵列共振和消光截面所产生的影响. 结果表明, 大型的方阵是偏振无关的; 在矩形阵列中, 沿着阵列两个轴向的相邻粒子之间的耦合形成了阵列因子的两个极值, 并且分别对应了散射截面的最小值.     

外腔延时反馈半导体激光器混沌偏振可调控制方法研究

提出外腔延时反馈半导体激光器混沌偏振可调控制方法,分别建立了垂直正交偏振延时双反馈、同偏振面方向延时双反馈以及任意可调偏振延时双反馈激光动力学物理模型. 通过调节激光器外腔光路中的平面镜和光衰减器可控制一平面偏振反馈光的延时时间及光反馈量,或调节一偏振反馈光的偏振面到另一个偏振反馈光的偏振面方向上或者到任意偏振方向都可进行激光混沌控制. 数值结果证明该方法可以控制激光混沌到单周期态、多周期态等,还发现该控制可使激光器同时呈现偏振周期振荡、偏振反周期振荡、稳定三种动力学行为等. 关键词： 混沌 控制 激光器 偏振     

Binding energy and photoionizaiton cross-section of hydrogen-like impurity in a Pöschl-Teller quantum well

The effect of the donor impurity position and the form of confining potential on the binding energy and the photoionization cross-section in a semiconductor quantum well with the Pöschl-Teller potential is studied. An analytical expression for the photoionization cross-section is obtained for the case when the polarization vector of light wave is directed along the direction of size quantization. It is shown that the photoionization cross-section has a threshold behavior.