斯托克斯空间用邦加球表示光偏振态的再研究

从斯托克斯子空间引入邦加球 ,在邦加球上表示光的任意偏振态 ,给出了表达式     

线双折射传感光栅中的传输光偏振态分析

 深入研究了线双折射光栅中透射光偏振特性的演变过程。采用耦合模理论和琼斯矩阵分析了传输距离、双折射大小、入射起偏态等因素对透射光偏振特性的影响,并利用邦加球中描绘了偏振态的演变趋势。结果表明：光栅中的线双折射和传输距离会改变传输光的偏振态,偏振态的波长相关曲线会随传输距离和线双折射的增大而不断扩展,入射起偏态的不同并不改变偏振态的拓展趋势。同时,第一斯托克斯参量与偏振相关损耗在峰值波长点上存在对应关系,两者幅值均与线双折射呈单调递增关系,可应用于传感测量。     

利用琼斯矩阵分析全偏振光通过旋光器件的邦加球表示

用琼斯矩阵表示旋光器件．用琼斯矢量表示偏振光．计算椭圆偏振光通过旋光器件后的琼斯矢量，分析椭圆偏振光通过旋光器件的邦加球表示。结果表明．用此法得到的结论与已有结论一致。     

用琼斯算法求解椭圆光正反射问题需采用的数学处理方法

采用琼斯算法并结合Poincare球的图示研究了单色椭圆偏振光经理想平面镜正反射的特性,然后将获得的结论推广到圆偏振光及线偏振光经平面镜正反射的情形,再用偏振态几何参量表示法对结论加以验证,并提出便于记住结论的镜像法,以期对椭圆偏振光正反射问题的琼斯算法及获得结果的物理含义给出比较直观的诠释。同时指出采用琼斯算法求解偏振光学问题时需采用的特殊数学处理方法及产生这一现象的原因。     

拉曼效应对低双折射光纤偏振特性的影响

在低双折射光纤中,利用线偏振光满足的包含拉曼效应的非线性耦合模传输方程,通过引入斯托克斯参量,导出了斯托克斯参量所满足的耦合模传输方程.利用庞加莱球图示法,描述了拉曼增益效应作用下光波偏振态的演化,研究分析了拉曼效应对低双折射光纤中光波偏振态演化规律的影响.结果表明,当输入功率与运动常量满足一定关系时,拉曼增益效应改变了光波传输时其偏振态演化周期和偏振态的椭圆率.     

利用旋转波片组实现偏振变换器的两种新方法

偏振变换器作为一种重要的光学器件．以其高偏振变换精度、低成本、低插入损耗以及控制算法简单的特性在相干光纤通信和高速光纤通信领域具有十分重要的地位。提出了利用两个λ／4波片和一个λ／2波片的三波片组合实现任意偏振态变换的新方法。用改进的三维庞加莱球方法—偏振态投射平面的二维几何方法分别推导出了λ／4 λ／4 λ／2组合以及λ／2 λ／4 λ／4组合实现任意偏振态变换时每个波片的位置参量计算公式。研究结果表明：两个λ／4波片和一个λ／2波片的任意组合都可以实现任意偏振态的变换;用偏振态投射平面的几何方法处理偏振变换的相关问题比庞加莱球方法和矩阵处理方法简洁明了。研究结果为偏振变换器的设计提供了理论依据。     

非理想1/4波片对泵浦光偏振态的影响

为了研究调整架角度误差以及波片与光源波长不匹配对线偏振光经过1/4波片之后偏振态的影响,本文利用坐标变换法得到1/4波片的琼斯矩阵,并用琼斯矩阵表示各偏振态。推导出波片与光源不匹配时对偏振态的影响理论模型。当考虑到调整架的角度误差时,对入射光偏振态以及波片的琼斯矩阵表达式做引入角度误差的泰勒展开,最后得到和实验结果匹配的仿真曲线。仿真结果表明,当采用808 nm 1/4波片对795 nm波长的线偏振光作用时,在不考虑调整误差的理想情况下出射光椭圆度最高为0.9746,考虑调整误差时,对应理想情况下椭圆度最高为0.96,椭圆度最高点偏移1.72°。仿真和实验结果为进一步分析泵浦光椭圆度对原子参数的影响提供了依据。     

偏振态对准相位匹配线性电光效应的影响

系统研究入射光为不同偏振态时的准相位匹配线性电光效应。在准相位匹配条件满足时,若入射光为线偏振光,则o光与e光能够彻底耦合,出射光仍为线偏振光,且其偏振方向可以通过外加电场调节到任意角度;若入射光为椭圆偏振光,则o光与e光不能彻底耦合,输出光为与输入光同椭圆率的椭圆偏振光,其椭圆方位角可以通过调节外加电场旋转到任意角度;若入射光为圆偏振光,则o光与e光之间没有能量耦合,输出光仍为圆偏振光。准相位匹配条件满足的线性电光效应在保偏的偏振旋转器中有重要应用。在准相位匹配条件不满足时,o光与e光由于相位失配而没有能量耦合,输出光的偏振态取决于o光与e光的初始相位差和双折射(自然双折射和电光双折射)引起的附加相位差,特别是极化占空比为0.5时,电光效应引起的双折射总效果为零。     

在线单模光纤偏振控制器研究

利用Ｐｏｉｎｃａｒｅ球理论首次全面分析了在线全光纤偏振控制器。结果发现该偏振器可以有八种不同路径，实现任意偏振态之间的转化，最后通过实验验证了其工作性能。     

任意槽形金属光栅矢量模式理论的数值计算

本文根据任意槽形金属光栅的矢量模式理论，对正弦槽光栅和半椭圆槽光栅的情况进行了推导和数值计算。对任意入射方向和偏振态的入射场，计算了其衍射场的分布情况，并详细研究了光栅结构参数（光栅常数、槽宽、槽深等）对衍射场的影响。     

Automatic detection of small objects from their infrared state-of-polarization vectors

A technique for automatic detection of targets from their infrared signature's state-of-polarization vector is described. The bounds on the Bayesian total probability of errors are estimated from the observed Stokes vector imagery and used as metrics for separating targets from background clutter. The performance of the proposed approach for objects under various geometries is studied in terms of receiver operating characteristic curves. The new results, which have been obtained from data from the U.S. Air Force's Infrared Modeling and Analysis polarimetric infrared simulation tool, indicate the usefulness of polarimetric infrared signatures for the automatic detection of small targets.     

Ince-Gaussian series representation of the two-dimensional fractional Fourier transform

We introduce the Ince-Gaussian series representation of the two-dimensional fractional Fourier transform in elliptical coordinates. A physical interpretation is provided in terms of field propagation in quadratic graded-index media whose eigenmodes in elliptical coordinates are derived for the first time to our knowledge. The kernel of the new series representation is expressed in terms of Ince-Gaussian functions. The equivalence among the Hermite-Gaussian, Laguerre-Gaussian, and Ince-Gaussian series representations is verified by establishing the relation among the three definitions.     

全光学偏振自动控制器

本文报道新近研制的一种单模光纤偏振控制顺，该器件采用全光学的方法对光纤输出光信号的任意偏振态进行自动调整，使其成为一沿给定方向偏振的线偏振态，器件插入损耗小于１ｄＢ，与半导体激光放大器耦合损耗可小于５．５ｄＢ，其偏振灵敏度不大于０．５ｄＢ．     

Mueller Matrix Analysis of PDL Components

A detailed Mueller-Stokes analysis of an arbitrary elliptical dichroic polarizer is presented. Explicit expressions for the Jones matrix, the Stokes parameters, and the Mueller matrix for a distributed and localized dichroic polarizer acting as a polarization-dependent loss (PDL) element are derived. Application to wavelength-dependent PDL elements is discussed. The Poincare sphere representation and the application of the Mueller matrices for the study of randomly oriented concatenated PDL elements and PDL vector measurement are addressed.     

声光器件的换能器带宽和镀层厚度的确定

根据压电换能器的Mason等效电路,就36°у切LN/PM声光器件和x切LN/TeO₂声光器件以及各种镀层材料和厚度计算了换能器损耗TL随规一化频率f/f₀的变化关系,由此可确定各镀层的厚度和器件的换能器带宽,还给出器件的电输入阻抗z_i在阻抗圆图上随f/f₀变化的轨迹,它可作为器件性能测试的理论依据。 关键词：     

Broadband polarization correction with programmable liquid-crystal modulator arrays

We demonstrate a novel method of parallel, multiwavelength state-of-polarization (SOP) correction. Using a new liquid-crystal modulator array design, we are able to rotate the distorted input SOP spectrum to a fixed linear state on a wavelength-by-wavelength basis. We report experimental correction of up to 25.5-dB polarization-dependent loss over a 13-nm bandwidth around 1550 nm.     

AN ANALYTICAL APPROACH ON THE DETERMINATION OF GENERATOR REFLECTION COEFFICIENTS USED IN THE NOISE-PARAMETER MEASUREMENT

In performing microwave and millimeter-wave noise-parameter measurements, a set of generator reflection coefficients and their corresponding noise temperatures need to be measured first. Allowing measurement errors, values of these generator reflection coefficients will affect the accuracy of final results. Though simulation alone can be used to find out on the Smith chart the preferred pattern of the generator reflection coefficients, its analytical counterpart has not been explored yet. This paper intends to derive the related mathematical expressions, thus complements and strengthens the simulation method.     

b／a＝0．5的椭圆形通道内非牛顿流体的强化传热

对非牛顿流体在小尺寸椭圆形通道内的层流受迫对流传热进行了实验研究。实验介质为１５００Ｗｐｐｍ的Ｃａｒｂｏｐｏｌ－９３４中性水溶液。采用直接通电的方法对管壁四周等热流加热。结果表明，椭圆通道内，非牛顿流体Ｃａｒｂｏｐｏｌ水溶液的换热强于牛顿流体水，约高出水５０％左右，说明粘弹性流体在椭圆形通道内也产生二次流并能强化换热；与同种浓度的Ｃａｒｂｏｐｏｌ水溶液在方形通道内的换热结果相比，椭圆通道内的换热高于方形通道。流体的压力降则不受粘弹性的影响，仍符合幂律流体的阻力系数关系式（ｆ＝１６／Ｒｅ＊）。     

脊加载椭圆波导的多项式表示分析方法

采用Rayleigh-Ritz方法和多项式表示对脊加载椭圆波导的传输特性进行了分析.数值计算与电磁仿真软件结果能很好地符合.研究了不同尺寸对脊波导带宽的影响，对这类结构的优化具有指导意义.     

半导体光放大器的光-光互作用及其应用

半导体光放大器（SOA）中的非线性系数约为普通光纤的10^9，为光子晶体光纤的10^7，而且有4种光-光互作用，即交叉增益调制（XGM）、交叉相位调制（XPM）、交叉偏振调制（XSM）及四波混频（FWM），可以灵活地组成各种光信号处理器件，如波长变换器、全光触发器、全光逻辑、全光时钟恢复、全光缓存器……等，正成为整个光信号处理的基础。文章介绍了它们的原理和简单应用。