椭圆偏振光与部分偏振光的实验验证

文献[1-2]指出，椭圆偏振光经偏振片后透射光强的平方根√I对于空间方向角的分布曲√I-θ不是椭圆，只有经适当的数据处理才能给出光振动矢量的空间椭圆轨迹．作为椭圆偏振光的验证性实验，已达到了我们的实验目的．然而，部分偏振光与椭圆偏振光在一定条件下经偏振片后的透射光强可以具有完全相同的空间分布．也就是说，我们不能仅用一个偏振片来鉴别部分偏振光与椭圆偏振光．本文在分析了椭圆偏振光与部分偏振光经偏振片后透射光强的基础上，进一步研究了椭圆偏振光与部分偏振光经1/4波片和偏振片后的透射光强，加深了对椭圆偏振光与部分偏振光偏振特性的理解，指出对偏振光的理解中存在的一些模糊认识，这有利于教学内容的深化．     

立体图形的简单演示

我们大家知道，光具有偏振性，如一束光的光振动在同一个方向上，我们就把这束光叫做线偏振光．利用偏振片能产生、鉴别线偏振光，当一束光通过一偏振片后就变成了线偏振光，该线偏振光的光振动方向叫做该偏振片的偏振化方向；当一束线偏振光通过一偏振片时，如线偏振光的光振动方向与偏振片的偏振化方向相同，通过的光最强，如线偏振光的光振动方向与偏振片的偏振化方向垂直，通过的光最弱．偏振片在立体电影的放映中起了重要作用． 立体电影的原理可简述如下：在拍摄立体电影时，人们用左右两台固定在一起、相距一定距离的摄影机（模拟人…     

色散光偏振性的简单检验

检验偏振光,用尼科尔或偏振片当然是最方便的。但我们还可用一更为简便的方法,即用一肯面涂黑的普通玻璃片来进行,其方法如图所示。当反光面平行于三棱镜的棱时,被反     

偏振调制光学乘法器的设计与实验

设计了一种偏振调制光学乘法器,以2个空间光调制器分别表示2个二进制乘数,让准直的偏振激光束依次通过2个空间光调制器进行各位求积,使得出射的线偏振光通过不同偏振方向的偏振片,对二进制各位的光强进行不同程度的衰减,对衰减后的光功率进行累加得到乘法结果.以2个3位二进制数乘法运算为例进行实验,验证了系统的可行性.     

自制教具演示光的偏振方向

在传统教学演示实验中,使用起偏器和检偏器演示光的偏振现象只能获得2个偏振片的相对偏振方向.当偏振方向平行时,透射光的强度最大;偏振方向垂直时,透射光的强度最小.借鉴矢量偏振光的性质,自制了径向偏振片代替起偏器,根据透射光的强度分布可以直接观察到光的偏振方向.     

基于LabVIEW的光偏振态转换及检测仿真设计

利用LabVIEW软件设计了光偏振态转换以及检测的仿真系统,该系统可实现线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光、非偏振光和部分偏振光的电场振动面的实时显示,并且能够准确仿真出半波片、1/4波片以及偏振片等偏振转换器件对光偏振状态的转换,最后还能实现偏振光的强度检测仿真.     

关于椭圆偏振光的几点讨论

对椭圆偏振光在直角坐标系中的分解,椭圆偏振光的光强,椭圆偏振光经过偏振片的出射光强,以及椭圆偏振光的"瞬时光强"等几个问题做了讨论.     

可调平衡探测激光偏振光谱研究

偏振光谱技术是一种高灵敏度和高分辨的光谱技术.提出一种基于可调平衡探测偏振光谱的实验方法,研究了不同偏振面下偏振光谱线型的变化趋势,观测到光谱线犁随偏振片旋转产生的翻转现象.通过结合偏振理论与平衡探测理论,对线型翻转现象进行了解释,理论与实验符合得很好.同时,研究了色散型谱线峰峰值与抽运光强之间的依赖关系,发现在抽运探测光强比约为100时谱线强度出现饱和现象,为利用偏振光谱进行激光器频率稳定时选择参数提供了理论依据.     

验证马吕斯定律实验的改进

利用改进的实验光路,分析得到透射光光强I/I_0与cos~2(θ)在四个象限内均呈线性关系,满足马吕斯定律,证明使用改进后的实验光路可以代替普通的起偏器检偏器实验光路来实现马吕斯定律的验证,减少了普通的起偏器和检偏器实验光路中偏振片的使用所引入的实验误差。使用该实验光路可以同时测量布儒斯特角和验证马吕斯定律,让学生更加系统的理解和掌握偏振光的特性。另外,通过I/I_0与cos~2(θ)的关系图还可以检验学生对布儒斯特角测量的准确性。     

迈克耳孙干涉仪中引入偏振片组的实验研究

本文通过在迈克耳孙干涉仪实验装置中插入偏振片组的实验,探究了光的偏振性对其干涉情况的影响.光源选用激光.实验结果表明:入射光不论是自然光还是平面偏振光,通过分振幅或分波面法获得的两束光,即使通过两个互相正交的偏正片,这两束均可认为是来自同一波列的光,应具有恒定相位差.偏振片只影响光的振动方向,不会影响其相位关系,从而证明文献[1]和[2]的分析结果有误.     

对一道光学题解的异议

在姚启钧编著的《光学教程》第312页有这样一道例题:【例5·2】通过偏振片观察一束部分偏振光。当偏振片由对应透射光强最大的位置转过60°时,其光强减为一半。试求这束部分偏振光中的自然光和线偏振光的强度之比以及光束的偏振度。【解】部分偏振光相当于自然光和线偏振光的叠     

对一道光学题解的异议

 在姚启钧编著的《光学教程》第312页有这样一道例题:【例5·2】通过偏振片观察一束部分偏振光。当偏振片由对应透射光强最大的位置转过60°时,其光强减为一半。试求这束部分偏振光中的自然光和线偏振光的强度之比以及光束的偏振度。【解】部分偏振光相当于自然光和线偏振光的叠加。设自然光的强度为In,线偏振光的强度为Ip,则部分偏振光的强度为In+Ip。当偏振片处于使透射光强度最大的位置时,通过偏振片的线偏振光的强度仍为Ip,而自然光的强度为In/2,即透射的总光强I1=Ip+In/2,偏振片转过60°后,透射光的强度变为I2=Ipcos260°+In/2。     

端抽运Nd∶YAG板条激光器的退偏特性及偏振控制

研究了高功率端抽运Nd∶YAG板条激光器的退偏特性。使用高功率偏振片和90°石英旋光片,实现了对高功率板条激光器输出激光的偏振状态控制和退偏补偿,有效提升了激光器线偏振光输出功率,改善了线偏振光近场光强分布的均匀性。实验结果表明,通过优化偏振补偿,输出线偏振激光功率由8.7kW提升至9.6kW,退偏率由30.8%降至3.1%。     

色偏振演示实验的改进

目前在大学物理课程中讲授偏振光干涉时，都少不了要随堂演示色偏振实验．但基本上都以改变晶片厚度来形成干涉彩色图象．本文采用改变晶片折射率的方法来演示色偏振现象，这一方面可开拓，学生研究问题的思路，另一方面使物理实验和实际应用能紧密结合起来．一、平行的平面编振光的色偏振原理偏振光干涉实验装置如图1所示．当二块平行放置的偏振片M和N互相正交，且未引入晶片C时，没有光能通过偏振片N，当引入一个光轴平行于晶面的晶片C后，则在偏振片N后的视场中可见到光．若光源为白光，且为平行光，则对一定厚度的晶片C，出射的光呈…     

线偏振光转向器的原理与设计

本文根据Malus定律对偏振片作用的分析得出了在理想情况下利用偏振片使线偏振光的振动方向转动的规律并设计了一个可制作的线偏光转向器．     

基于双路偏振影像分光的立体视觉

提出使用金属薄膜对双路偏振影像进行分光以实现三维立体视觉.由两台相同的液晶显示器出射的线偏振光分别被超薄铝膜反射和透射.由于超薄金属膜的光学常数与膜的厚度相关,采用分段线性函数建立铝膜的厚度与体积分数的关系,进而用Sheng模型估计铝膜的光学常数.证明了反射光和透射光都是椭圆偏振光且主轴接近垂直,从而可以通过偏振方向互相垂直的偏振片将两者加以区分,并使观察者对液晶显示器的图像产生深度感.考虑到双目入射光强度的均衡,计算了最优的铝膜厚度.实验结果与理论分析完全符合,验证了方法的正确性. 关键词： 立体视觉 液晶显示 光学常数 超薄金属膜     

利用全反射测量透明液体折射率的一种实验方法

折射率是重要的光学参量之一.作者应用偏振光实验仪(WPZ型)台架和光源,用直径为6 cm、200 ml玻璃烧杯内正中用60 mm×80 mm×2 mm矩形的透明玻璃片分隔为两半,设计一种新的简单实验容器,根据光的全反射定律测定任意透明液体的折射率.并用此方法测定蒸馏水、饱和蔗糖和二碘甲烷的折射率.实验表明该方法有便于操作、成本低、效率较高等优点,对透明液体的折射率测量具有一定的参考价值.     

微偏振片阵列型长波红外成像系统定标方法

为了提升微偏振片阵列型长波红外成像系统精度,在误差分析的基础上,针对入射光偏振信息计算问题,提出了一种偏振定标方法.通过确定像元级响应值与入射光功率的关系,引入广义光学透过率,不依赖大规模方程组运算,实现了消光比、偏振方向的计算,获取了微偏振片穆勒矩阵内各元素值.用固定盲元干扰下的超级像元内偏振信息计算法完成入射光偏振信息计算.实验结果表明,该定标方法可有效降低误差干扰,提高微偏振片阵列型长波红外成像系统探测精度.     

傅立叶变换型线偏振干涉成像系统分析与设计

为满足中波红外高空间分辨率偏振干涉测量需求,本文提出一种基于微型静态干涉原理的中波红外线偏振干涉成像系统。该系统不含狭缝,具有信息量多,光通量大等优点。介绍了线偏振干涉成像系统的工作原理,采用近轴光学理论计算了初始结构参数,进行了系统优化设计。分析了入射光分别为完全非偏振光和线偏振光时系统的透过率,给出了系统所能探测的最小辐射强度。为了降低探测器强度的随机波动对偏振测量的影响,采用等权重方差优化了系统的偏振测量矩阵,并通过数值仿真验证了方法的正确性。最后,分析了偏振片的旋转误差对偏振测量的影响,给出了偏振探测精度为2%时的偏振片旋转公差容限。设计结果表明:傅立叶变换型线偏振干涉成像系统成像质量良好,在探测器的特征频率17 lp/mm处,各视场的调制传递函数值均大于0. 6,满足系统的使用需求。     

偏振片光谱特性的检测方法研究

本文针对在检测偏振片的单色透过率T_λ、和单色偏振度P_λ及其色散时出现的入射光为部分偏振光的困难,提出了有效的克服这一困难的检测方法,并相应建立了可行的检测系统。利用该系统对进口和自制的近红外偏振片的T_λ和P_λ从0.80μm 到2.20μm 波段进行了测量,结果表明我们自制的红外偏振片与进口片的性能相近。同时,我们还用该系统对自制的可见光偏振片的T_λ和P_λ从0.40μm 到0.75μm 波段进行了测量,结果表明其均匀性较好。