双折射晶体相位延迟片的延迟量色散性分析

为了分析双折射晶体相位延迟片(即波片)的延迟量色散性质,由晶体已知的折射率数据,拟合得出光线垂直入射不同双折射晶体波片的相位延迟与波长的关系式。在此基础上针对几个常用设计波长和选定级数的波片,利用MATLAB软件拟合,得到入射光波长与波片相位延迟量的变化关系曲线。结果表明,不同双折射晶体波片其消色差特性具有很好的一致性,其原因在于晶体双折射率色散的一致性;同一设计波长的波片,其消色差效果随着波片级数的增加而变差;而对于相同的级数,设计波长越长其波片的消色差效果越好,且随波长增加,波片的消色差效果变好具有线性关系。     

飞秒激光在双折射微结构光纤中模式控制的四波混频效应的实验研究

利用飞秒激光脉冲在长度为10cm，包层具有大空气比的双折射微结构光纤中通过高阶模相位 匹配的四波混频获得了波长可调谐的反斯托克斯波.实验中脉冲宽度为35fs，中心波长820nm ，单脉冲能量4nJ的飞秒激光脉冲耦合到长轴直径为5μm，短轴为46μm的双折射微结构光 纤中.在高阶模传输情况下，通过调制耦合光的偏振方向，获得了具有不同中心波长的反斯 托克斯波.通过对比分析，讨论了输入光的偏振态对双折射微结构光纤中高阶模式下四波混 频效应的影响情况.理论计算分析很好的解释了实验结果. 关键词： 微结构光纤 飞秒脉冲激光 四波混频     

通过λ/2波片外腔同位相弱反馈实现激光二极管激光的强度噪声压缩

由于低温下单模半导体量子阱激光器与准直透镜出现双折射效应,导致输出光场偏振状态发生变化,使单个线偏模的光子数噪声增加.利用λ/4波片补偿双折射,同时采用λ/2波片前后表面的同位相余反射光完成对激光二极管激光器的弱反馈,在抽运电流为34.65mA时,获得压缩度为2.8dB,输出功率约24mW的光子数压缩光 关键词： 噪声压缩 弱反馈 反关联     

一种新型光交错复用器的设计

提出了一种偏振光干涉型光交错复用器的新结构。其核心元件双折射模拟波片等效于双折射晶体波片，可以获得比一般双折射晶体大得多的等效双折射。该光交错复用器除了具有一般偏振光干涉型光交错复用器的稳定性好、可靠性高的特点外，特别具有隔离度更高和更容易实现各种大小频率间隔的优点。利用该结构设计了用于50GHz频率间隔波分复用信号的奇偶分离的光交错复用器，通带和阻带的平坦宽度均大于1／5周期，隔离度为～30dB。同时，对该器件在实际应用中的几个基本参量，如插入损耗、偏振相关损耗和成本等也作了分析和讨论。     

一维光子晶体微腔的光放大和耦合腔的滤波特性研究

用传输矩阵法(TMM)研究了由SiO2和TiO2组成的一维光子晶体微腔的放大特性和耦合腔光子晶体的滤波特性.结果表明:在微腔光子晶体的缺陷层中掺杂一定浓度的Er+3,则对中心波长λ0=1.532μm,可以实现光放大;而二耦合腔或三耦合腔光子晶体可以作为二波长或三波长的滤波片.     

基于双折射晶体的光交叉波分复用器

光交叉波分复用器能够把一组DWDM光信号分解成两组奇偶信道输出 ,或反之。双折射晶体的设计关健部分由两个光轴成 45°的波片A和B组成。入射光信号经过偏振分束器和偏振元件处理后 ,在A波片中形成o光、e光并产生位相差。在B波片中再次分解并发生干涉形成奇偶信道光输出。A波片厚度决定位相差从而决定输出信道间隔。用两片光轴垂直或相同但不同材料的波片按一定的厚度组合代替波片A可消除输出频率间隔的温度漂移。基于双折射晶体的设计是实现商用化光交叉波分复用器的有效途径。     

基于双弹光级联差频调制的波片参数测量研究

为了实现对波片快轴方位角和延迟量参数快速、高精度测试,提出了一种基于双弹光级联差频调制的波片参数测量方案。选用两个工作频率不相同的弹光调制器级联,构成偏振分析测量装置。波片的两个参数被加载到偏振分析装置的调制信号中,采用数字锁相技术同时提取调制信号的基频项和差频项,然后完成波片全部参数求解。按照原理分析,搭建了实验系统,并完成了系统初始偏移值定标,完成了632.8 nm的1/4波片,532 nm的1/4波片和1/2波片实验测量。实验结果表明,本文方案的快轴方位角测量最大偏差为0.2°,角度测量标准偏差为0.02°;波片的相位延迟量标准偏差优于5.64×10^-4 rad,单点数据测量时间仅为200 ms。考虑到波片材料的双折射色散,根据检测激光波长下测量的相位延迟量,进一步计算出应用波长的波片延迟量。测量值与理论值最大偏差不超过1.17 nm,延迟精度优于λ/300。本文方案实现了高速、高精度和高灵敏的波片参数测量,可为波片加工测试和实验定标提供有效手段。     

有机薄膜1/4波片

<正> 波片是研究偏振光的重要光学元件,在激光实验中更常使用。通常它是用单轴双折射晶体(如石英)或便于剥制的双轴晶体(如云母)精细加工制备的。本文介绍了一种用有机薄膜作1/4波片的方法,即在实验室中对工厂生产的大面积均匀的有机薄膜进行测量,挑选所需波长的1/4波片。一、有机薄膜1/4波片原理很多高分子有机薄膜,如涤纶薄膜、聚丙烯薄膜等,在加热拉伸成膜的过程中,其线度     

偏光器件的Jones矩阵研究

利用Jones矩阵分析了双λ/4波片对正入射线偏振光的复合效应,结果表明:当入射线偏振光光矢量与第一只λ/4波片的快(慢)轴方向成π/4角时,出射线偏振光光矢量相对入射光光矢量转过的角度只与第二只λ/4波片的快轴与入射光光矢量方向的夹角有关;分析研究了线偏振元件的Jones矩阵,给出了判断偏振态和获得左、右旋圆(或椭圆)偏振光的方法。     

小资料

彩色调制器件 制成滤色器的方法很多。所谓彩色调制器件,是用控制透明材料双折射的方法得到的可变滤色器。把双折射晶体夹在两块偏振片间,便能看到彩色。这是因为光通过双折射介质时,分成偏光面互相正交,折射率不同的两束光。其原理如下:使偏振片正交,双折射晶体位于对角线上,引入波长为λ的单色光时,通过这个系统的光强度表示成下式:     

磁光非线性光纤中光参量增益的研究

将光纤中磁光效应和非线性效应作为微扰,推导了磁光四波混频的耦合模方程.通过解析解研究了各向同性磁光非线性光纤的参量过程,并指出利用磁光耦合系数的色散特性可以实现四波混频的相位匹配.同时,采用龙格-库塔法分析了在线双折射磁光非线性光纤中,忽略费尔德常量的波长依赖性时,左旋圆偏振光参量增益的磁控特性,指出了实验中采用较高费尔德常量的非线性光纤的必要性.研究表明:1)对于低线双折射磁光非线性光纤,优化双折射大小可以获得最大的参量增益;2)根据参量增益对磁光耦合系数的单调依赖特性,适当选择光纤长度、泵浦功率以及输入导波光的偏振态,可使参量增益的磁可调范围大大提高.     

几种新型LD泵浦Nd∶YAG双频激光器

介绍了几种LD泵浦Nd∶YAG双频激光器 ,均应用双折射原理实现。一类是利用自然双折射效应 ,在激光谐振腔内加入自然双折射元件 ;另一类则是对YAG晶片加压力 ,使YAG晶片本身成为应力双折射元件。由于双折射效应使激光在谐振腔内产生偏振方向互相垂直的寻常光 (o光 )和非寻常光 (e光 )两种成分。因为o光和e光在双折射元件中有着不同的折射率 ,因此一个激光谐振腔变成了具有两个物理长度的谐振腔 ,从而产生双频激光。改变自然双折射元件或对YAG晶片施加的压力 ,可调谐频差。实验中获得 10 9Hz量级的大频差 ,合成波长可到几十毫米 ,适用于绝对距离干涉测量     

具有热补偿的内腔KTP光参量振荡器

在电光调Q Nd:YAG激光抽运内腔KTP光参量振荡器中,由于在抽运光的谐振腔内插入了起偏器,当工作在高重复频率时,Nd:YAG棒热致双折射效应致使起偏器产生退偏损耗,导致抽运光能量下降和光束质量变差,最终光参量振荡器的激光输出能量也将下降.为了补偿热致双折射引起的起偏器退偏损耗,提出了基于λ/4波片的具有热补偿的内腔光参量振荡器结构,实验结果表明在高重复频率工作时,具有热补偿的内腔光参量振荡器较无补偿内腔光参量振荡器的激光输出能量提高了20%左右.     

非定域位势e~(-μr)/r·e~(-μr'''')/r''''·e~(-αR)/R及e~(-μr)/r·e~(-μr'''')/r''''·e~(-(β(r+r'''')~(1/2)))·R)/R的Regge渐近行为

本文证明了两个物理上有兴趣的非定域位势(e~(-μr))/r·(e~(-μr′))/r′·(e~(-αR))/R及(e~(-μr))/r·(e~(-μr′))/r′·(e-(β(r+r′))~(1/2)·R/R的分波S矩阵元对动量变数k在除沿虚轴的割线(-∞i,0),(μi,∞i)的全平面,对角动量变数λ在右半平面Reλ>-1/2的半纯性和当k,λ分别趋于无穷大时的渐近性质。最后得到了Regge渐近行为。     

可调谐位相型光瞳滤波器的横向光学超分辨和轴向扩展焦深

为克服传统光瞳滤波器的缺点，实现系统光学超分辨性能的可调谐性，设计了一种新型可调谐的位相型光瞳滤波器.该光瞳滤波器包括两个λ/4波片和置于其间的λ/2波片，其中λ/2波片分为两个可作相对旋转的区域.研究结果表明，通过旋转λ/2波片的任意一区域不仅可以实现系统横向光学超分辨能力的可调性，而且可以在横向分辨能力提高的同时实现光学系统轴向焦深的扩展以及轴向焦移.     

一种高双折射高非线性多零色散波长光子晶体光纤

设计了一种高双折射高非线性多零色散波长的全内反射光子晶体光纤,采用有限元法研究了这种光纤的有效模面积、非线性、色散和双折射特性.计算结果表明,通过设置合适的结构参数,该光纤可在波长1.55μm处获得2.54×10-2的双折射,也可在X,Y偏振方向分别获得50.22 W-1·km-1和54.61 W-1·km-1的高非线性系数.另外,该光纤在近红外波段出现了两个零色散波长,其中的一个零色散波长出现在1.55μm附近.本设计为获得高双折射高非线性多零色散波长的光子晶体光纤提供了一种新的结构,其在偏振控制、非线性光学、色散管理和超连续谱传输方面具有广泛的应用前景.     

基于电光补偿测量的光相位延迟拓展测量法

在激光电光调制补偿测量光相位延迟量过程中,加入交流调制电压形成倍频接收信号,获得消光的精确定位,能提高测量精确度。通过调制信号形状变化与相关参量之依赖关系,可拓展测量范围,解决在某些点附近无法测量波片相位的"盲区"问题。根据接收到的调制光信号形状变化趋势与待测波片样品方位、延迟量、旋转方向等条件的联系,在待测波片快轴选定后,通过波片旋转影响信号形状变化规律的观测,可敏锐地甄别在半波点或全波长点附近波片的正负偏差特性,从而解决了一般偏振干涉补偿测量相位无法解决的测量盲区问题。不改变测量系统结构也不需添加任何器件,适应于最小延迟偏差≥λ/360的情况。     

矩形晶格双折射多孔光纤宽带稳定拍长的优化设计

在矩形晶格多孔光纤的基础上,通过加入一对大直径圆孔,并进一步优化结构参数可以得到宽带稳定的双折射拍长。采用有限差分波束传播法计算了多孔光纤的模式双折射特性,分析了不同参数变化对模式双折射的影响。计算表明,这两种非对称结构分别具有正值和负值双折射,两者相互作用能够控制模式双折射随波长的变化斜率,在一定的波长范围内使模式双折射与波长呈现等比例的线性变化关系,从而得到基本不随波长变化的双折射拍长。通过优化结构参数,分别在1310 nm和1550 nm波长窗口获得了中心拍长为10 mm的平坦拍长曲线,相对带宽达到12%以上,这种光纤非常适合制作集成于全光纤大电流传感器之中的宽带光纤波片。     

液晶光阀的电光色散特性研究

分析液晶光阀(LCLV)的电光色散特性,重点研究扭曲向列型液晶光阀TB3639的电光色散特性。在温度为27 ℃时, 将TB3639液晶光阀置于频率为1 000 Hz的交流电场中,测出电光特性T-λ曲线,同时得到不同波长的T-V电光特性曲线,确定对比度与光波波长的函数关系k(λ),并得出电光色散特性关系曲线k(λ)～λ。分析结果表明, TB3639液晶光阀在可见光区域,具有相对较高的对比度,其色散较小。波长在450～750 nm区域其对比度均大于0.8;其中波长在550～670 nm区域其对比度变化不大,均大于0.95,其色散最小。     

新型矩形点阵光子晶体光纤的高双折射负色散效应

设计了一种新型矩形点阵光子晶体光纤,该光纤纤芯缺失一根空气柱,包层沿光纤长度方向在普通矩形点阵光子晶体光纤中每两列之间隔一行插入一列空气孔而形成正方形网孔结构.采用全矢量有限元法并结合各向异性完美匹配边界条件,对该光纤的色散、双折射和约束损耗进行了数值模拟.结果发现,该光纤具有高双折射负色散效应和较强的模约束能力,约束损耗小于10-2dB·m-1,通过改变光纤结构参数(即空气孔间隔Λ和相对孔间隔d/Λ),可以调节该光纤高双折射负色散工作波长.若调整光纤结构参数Λ=2.0μm,d/Λ=0.4,该光纤在C波段(1.53—1.565μm)呈现负色散并具有负色散斜率,双折射高达10-2,非线性系数接近55km-1W-1.该光纤将在保偏光通信、色散补偿以及基于四波混频的波长转换器设计等方面具有重要的应用.