基于磁光调制偏振光的空间方位失调角高精度测量新方法

调制偏振光可以作为方位信息的载体,实现方位角度信息的传递,在军事、航天和生物医药等领域有广泛的应用前景.阐述了基于磁光调制偏振光的方位失调角测量原理,分析了现有测量原理中的误差来源.为了从理论方法上提高测量精度,提出了直接计算的方法,将磁光调制后的光强信号直接进行取极值点处理,建立了失调角与极值点之间的方程,详细分析了...     

方波磁光调制测量在无机械连接的设备间方位传递中的应用

在航天、军事等领域往往需要传递无机械连接的设备之间的空间方位信息,而传统的方位测量系统测量范围小、测量精度低,难以满足系统高精度大范围传递的要求,为此改变传统方法中的调制方式,将方波磁光调制引入了方位测量系统,建立了基于方波磁光调制的方位测量模型。根据马吕斯定律,建立了方波磁光调制后的输出信号模型,并分析了调制后信号的特点。根据调制后信号的表达式与方位角的关系,推导、建立了调制后信号与方位角之间的关系方程,并利用调制后信号的增减性去除了方程的增根,结合调制前后信号的相位对比扩大了方位角的测量范围,最终得到了基于方波磁光调制的方位测量模型,实现了无机械连接的设备之间方位信息的传递。仿真结果表明,提出的基于方波调制的测量方法与传统方法比较,理论测量精度更高、测量范围更广,这为实现空间方位角高精度大范围测量提供了一种参考。     

积分型二向反射分布函数几何衰减因子分析改进

有关二向反射分布函数(BRDF)的研究大多集中在模型的建立及应用层面上。模型中起重要作用的几何衰减因子(GAF)大多采用的是现有的模型,而现有模型有在实际应用中存在拐点、自身不能维持有界、模型考虑不完善等局限性。在详细分析了随机表面模型后,提出了修正后的积分型GAF,并通过仿真验证该模型消除BRDF在大反射角时的不良行为,使其在GAF规定的范围内保持有界,所得结果与已有BRDF数据的拟合精度更高,可有效地解释后向反射现象。     

两不同奇相干态组成的第种四态叠加多模叠加态光场的等阶N次方Y压缩

本文构造了由两不同奇相干态组成的第Ⅲ种四态叠加多模叠加态光场|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q.利用新近建立的多模压缩态理论,详细研究了态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q的广义非线性等阶N次方Y压缩特性,结果发现由不呈现等阶高阶压缩效应的两奇相干态线性叠加组成的新量子光场态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q呈现出许多奇异物理现象:1)当压缩阶数N=4m(m=1,2,3,…,…)时,态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q始终恒处于等阶N-Y最小测不准态;2)当压缩阶数N=4m-2(m=1,2,3,…,…)时,在一定条件下,态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q的某一正交分量处于等阶N-Y最小测不准态时,另一正交分量则始终既不处于等阶N-Y最小测不准态,也不呈现等阶N次方Y压缩效应,这种现象称为“半相干态”效应;在另外一些条件下,态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q的两正交分量可分别呈现出等阶N次方Y压缩效应,其压缩特性具有周期性变化的、互补对称的关系.3)当压缩阶数N为奇数时,态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q始终不会呈现等阶N次方Y压缩效应,也不处于等阶N-Y最小测不准态,但在一定条件下可呈现“半相干态”效应.     

三态叠加多模泛函叠加态光场的高次压缩--广义磁场分量等幂次振幅压缩效应研究

构造了由多模真空态|{0j}>q与两个空间强度分布特征不同的多模复共轭泛函相干态|{f(a)f*(x,y,z)}>q和|{f(b)f*(x, y,z)}>q的线性叠加组成的三态叠加多模泛函叠加态光场|ψ(3)f>q,利用多模压缩态理论,研究了态|ψ(3)f>q中广义磁场分量的等幂次高次振幅(Y)压缩特性.结果表明:在一定的条件下,态|ψ(3)f>q的广义磁场分量可呈现出周期性变化的等幂次高次Y压缩效应; 光场经典强度和经典振幅的任意非对称空间分布特征和光场经典初始相位的任意空间分布特征等对其压缩程度将产生直接的影响.     

多模虚共轭相干态与多模真空态组成的叠加态光场的等阶N次方H压缩

构造了由多模虚共轭相干态|{iZ_j^*}〉_q与多模真空态|{0_j}〉_q两者的线性叠加所组成的两态叠加多模叠加态光场|{Ψ_q⁽²⁾}〉_q.利用多模压缩态理论,首次对该态的等阶N次方H压缩特性进行了详细研究.结果发现:态|{Ψ_q⁽²⁾}〉_q是一种典型的多模非经典光场,它可呈现出周期性变化的、任意阶的等阶N次方H压缩效应.     

第Ⅱ种强度不等的两态叠加多模叠加态光场的等阶N次方H压缩——1腔模总数与压缩阶数两者之积取偶数的情形

利用多模压缩态理论研究了第Ⅱ种强度不等的非对称两态叠加多模叠加态光场|Ψ(ab)Ⅱ〉q的等阶N次方H压缩特性.结果发现:1) 当腔模总数q与压缩阶数N的乘积取偶数,亦即qN=2p时,无论p=2m(m=1,2,3,…,…),还是p=2m+1(m=0,1,2,3,…,…),只要各模的初始相位差(φ(a)j-φ(b)j)、态间的初始相位差(θ(aR)nq-θ(bI)nq)及光子干涉项的幅度∑qj=1R(a)jR(b)j等分别满足一定的条件,则态|Ψ(ab)Ⅱ〉q的第一和第二正交分量总可分别呈现出周期性变化的等阶N次方H压缩效应.2) 当qN=2p且p=2m+1(m=0,1,2,3,…,…)时,若构成态|Ψ(ab)Ⅱ〉q的两个不同的量子光场态中各对应模的强度(即平均光子数)和初始相位相等,亦即R(a)j=R(b)j和φ(a)j=φ(b)j(j=1,2,3,…,q),则态|Ψ(ab)Ⅱ〉q可呈现出"等阶N次方H压缩简并"现象     

态|ψ(3)>q中任意偶数次N次方振幅压缩效应的研究

由于薛定谔猫态光场,尤其是多模薛定谔猫态光场的非经典特性,如各种广义非线性高阶、高次压缩效应,人们构造了多种单模、双模及多模薛定谔猫态光场并研究了其非经典特性,得出了许多全新的物理现象.     

第Ⅰ种非对称三态叠加多模叠加态光场的高次和压缩--第一正交分量的N次方H压缩效应

构造了第孙中禹种强度不等的非对称三态叠加多模叠加态光场|ψ1(ABC)〉q.利用多模压缩态理论研究了态|ψ1(ABC)〉q第一正交分量高次和压缩.结果发现:①当构成态|ψ1(ABC)〉q的三个多模相干态光场的强度不相等时,在一定条件下,态|ψ1(ABC)〉q的第一正交分量可出现任意幂次的高次和压缩.②当上述的三个多模相干态光场强度相等时,态|ψ1(ABC)〉q的第一正交分量的高次和压缩现象消失.在这种情况下,态|ψ1(ABC)〉q的第一正交分量恒处于NH最小测不准态.