光在光轴取向任意条件下的晶体表面透射率

为了分析一束光在晶体表面的能量损失以及两束折射光的能量比,给出了一种求解反射率和透射率的方法。讨论了光从各向同性介质入射到单轴晶体表面时的折射和反射,注意到了e光线与e光波方向的不同,e光折射率与e光波法线折射率的不同,得出了在界面处应该满足的边界方程。在晶体光轴取向任意的条件下,给出了表明各光束间能量关系的折射率和反射率的理论表达式,为晶体器件特性的研究提供了有力的理论工具。数值模拟表明:得到的结果满足能量守恒;反射到各向同性介质中的光的电场(或磁场)与原入射光的电场(或磁场)不再平行;光轴的取向和入射角的大小对折射的o光、e光的能量比有很大的影响。     

非常偏振光在单轴晶体表面的反射-透射研究

为分析非常偏振光在晶体表面的能量损耗,给出一种求解反射率和透射率的方法,即根据电磁场的边值关系以及晶体的双折射和双反射现象,求解晶体光轴在入射面内时,非常偏振光从各向同性介质入射到晶体和从晶体出射到各向同性介质两种情况的反射率和透射率的方法,并给出反射率和透射率的解析解,同时得到对于晶体光轴在入射面内的情况,光轴的取向对非常偏振光反射率的大小几乎没有影响,但对产生全反射的临界角θc影响较大的结论。实验上用LiNbO3晶体验证了非常偏振光从各向同性介质入射到晶体时的反射率公式。求解方法简单实用,所给的表达式具有一般性,可以直接使用。     

光在两单轴晶体分界面的反射与透射系数

研究光在两单轴晶体分界面处的反射和折射情况,分析了反射光和折射光的振幅与相位,给出了光在两单轴晶体分界面处的反复和透射系数。     

光波p分量在单轴晶体表面反射和折射的相位特性

根据单轴晶体的双折射和双反射性质,通过数值计算研究了光轴在入射面内并与晶体界面成任意角时光波p分量在单轴晶体表面反射和折射的相位特性.结果表明,光轴取向对相位变化有较大影响,光从光疏各向同性介质射入单轴晶体时,光轴方向改变反射光p分量的相位突变点,但对折射光p分量相位无影响.光从光密各向同性介质射入单轴晶体未发生全反射时,光轴方向同时影响p分量反射光和折射光的相位突变|发生全反射后,光轴方向影响反射光p分量的相位变化曲线.从单轴晶体出射到光疏各向同性介质未发生全反射时,光轴方向改变反射光p分量的相位跃变规律,折射光p分量在光轴方向和晶面成小角度时在布儒斯特角附近发生相位突变|发生全反射后,反射光p分量的相位变化曲线随光轴方向的改变发生较大变化.     

光波p分量在单轴晶体表面反射和折射的相位特性

根据单轴晶体的双折射和双反射性质,通过数值计算研究了光轴在入射面内并与晶体界面成任意角时光波p分量在单轴晶体表面反射和折射的相位特性.结果表明,光轴取向对相位变化有较大影响,光从光疏各向同性介质射入单轴晶体时,光轴方向改变反射光p分量的相位突变点,但对折射光p分量相位无影响.光从光密各向同性介质射入单轴晶体未发生全反射时,光轴方向同时影响p分量反射光和折射光的相位突变;发生全反射后,光轴方向影响反射光p分量的相位变化曲线.从单轴晶体出射到光疏各向同性介质未发生全反射时,光轴方向改变反射光p分量的相位跃变规律,折射光p分量在光轴方向和晶面成小角度时在布儒斯特角附近发生相位突变;发生全反射后,反射光p分量的相位变化曲线随光轴方向的改变发生较大变化.     

光在单轴晶体内表面上的反射

基于电磁波边界条件，从几何光学的角度，对单轴日 体内表面上光的反射规律进行了分析和讨论，给出了寻常光和非常光波法线和光线反射的公式，同时指出了上述结果与由费马原理导出的结果是一致的。     

钢丝网混凝土电磁波反射和透射性能数值模拟

通过数值模拟的方法研究了素混凝土、钢丝网和钢丝网混凝土板对电磁波的屏蔽和吸收性能。首先将模拟得到的素混凝土反射率和透射率曲线和试验得到的曲线进行对比。对两种不同规格的钢丝网进行了数值模拟,并与试验和理论解进行了比较,对不同直径、网径、层数的钢丝网进行了数值模拟。最后研究了钢丝网及钢丝网位置对混凝土反射和透射性能的影响。数值模拟采用三维电磁仿真软件HFSS15.0。相同网径条件下,钢丝网直径越大,反射率越大,透射率越小。钢丝网直径相同的条件下,网径越大,反射率越小,透射率越大。在混凝土中间加入钢丝网对反射率平均值大小影响很小,主要影响反射率曲线的谐振性。     

钢丝网混凝土电磁波反射和透射性能数值模拟

通过数值模拟的方法研究了素混凝土、钢丝网和钢丝网混凝土板对电磁波的屏蔽和吸收性能。首先将模拟得到的素混凝土反射率和透射率曲线和试验得到的曲线进行对比。对两种不同规格的钢丝网进行了数值模拟,并与试验和理论解进行了比较,对不同直径、网径、层数的钢丝网进行了数值模拟。最后研究了钢丝网及钢丝网位置对混凝土反射和透射性能的影响。数值模拟采用三维电磁仿真软件HFSS15.0。相同网径条件下,钢丝网直径越大,反射率越大,透射率越小。钢丝网直径相同的条件下,网径越大,反射率越小,透射率越大。在混凝土中间加入钢丝网对反射率平均值大小影响很小,主要影响反射率曲线的谐振性。     

掺还原铁粉混凝土板反射和透射性能

通过控制混凝土板的厚度、混凝土板中还原铁粉掺量、在混凝土板中加钢丝网,研究混凝土板对电磁波的反射和透射性能。反射率测量采用弓形架测试方法,透射衰减测量采用两端口测试方法。混凝土板对电磁波的反射率测试频段为2～18 GHz,透射衰减测试频段为12～18 GHz。不同的混凝土板对电磁波的反射率在-5 dB左右。40 mm厚的混凝土板中还原铁粉的掺量超过200 kg/m3时,电磁波的透射衰减量可达到-50 dB以上。通过分析实验结果,发现混凝土板的厚度、混凝土板中还原铁粉掺量和钢丝网对反射率大小影响较小,对透射衰减量影响较大。     

掺还原铁粉混凝土板反射和透射性能

通过控制混凝土板的厚度、混凝土板中还原铁粉掺量、在混凝土板中加钢丝网,研究混凝土板对电磁波的反射和透射性能。反射率测量采用弓形架测试方法,透射衰减测量采用两端口测试方法。混凝土板对电磁波的反射率测试频段为2~18GHz,透射衰减测试频段为12~18GHz。不同的混凝土板对电磁波的反射率在-5dB左右。40mm厚的混凝土板中还原铁粉的掺量超过200kg/m3时,电磁波的透射衰减量可达到-50dB以上。通过分析实验结果,发现混凝土板的厚度、混凝土板中还原铁粉掺量和钢丝网对反射率大小影响较小,对透射衰减量影响较大。     

非常偏振光在单轴晶体表面的全反射分析

利用透射波函数和由菲涅尔公式求解反射相位差并对其求导的方法,分析了非常偏振光在单轴晶体表面发生的全反射现象,求解出晶体光轴在入射面内时,非常偏振光从各向同性介质入射到晶体和从晶体出射到各向同性介质两种情况的隐失波穿透深度和Goos-Hnchen位移的一般表达式。通过计算机模拟给出了单轴晶体为方解石和水晶情况时的穿透深度和Goos-Hnchen位移图像。结果表明,对于不同的晶体,光轴的取向对穿透深度和Goos-Hnchen位移的影响是明显不同的,若选取合适的晶体、光轴取向和入射角,可以得到较大的隐失波穿透深度和Goos-Hnchen位移。     

Reflection and refraction by interfaces of uniaxial crystals

We present a simple and complete approach to determining the directions and amplitudes of rays propagating through arbitrary systems of homogeneous and/or uniaxial materials. In the process we extend the work of Gu and Yen to full generality.     

Influences of nonlinear interactions of polaritons in uniaxial crystals

We have analysed theoretically the polarization and dielectric constant of uniaxial ionic crystals,including the effect of the nonlinear interactions between ions.The spectrum of polaritons(coupling modes of photons and optical phonons) under nonlinear interactions was developed.A new branch of dispersion relations emerges in the original frequency gap.     

Optoacoustic interaction in uniaxial gyrotropic quartz crystals

The specific features are considered of the noncollinear optoacoustic interaction in uniaxial gyrotropic quartz crystals in an intermeadiate regime of diffraction close to the Bragg regime. A system of equations of coupled waves is presented which describes the optoacoustic interaction in uniaxial gyrotropic crystals in the Raman-Nath, intermedaite, and the Bragg regimes of diffraction. The dependences of the diffraction efficiency on the ultrasonic wave intensity, the optoacoustic interaction length, and on the incident light polarization are investigated. A multispike structure of the Bragg maximum is studied that appears in accounting for the crystal gyrotropy. A good agreement between the theoretical calculations and the known experimental results for a quartz crystal is shown. Mozyr State Pedagogical Institute, 28, Studencheskaya Str., Mozyr, 247760, Belarus. Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 66, No. 2, pp. 278–281, March–April, 1999.     

平顶高斯光束在单轴晶体中的传输

基于光束在各向异性单轴介质中的近轴矢量传输理论，对平顶高斯光束在单轴晶体中的传输 作了研究，得到了解析的传输公式. 利用该传输公式可用一种简单的方法研究平顶高斯光束 在单轴晶体中的传输. 研究结果表明，由于晶体的各向异性特性使平顶高斯光束初始的圆对 称性在传输过程中不能保持，并且其偏振状态也随传输而变化. 用数值计算例对晶体内源于 入射平顶高斯光束的寻常光和非常光的场分布以及x和y方向的偏振分量在空间中的演化都作 了详细说明. 关键词： 平顶高斯光束 单轴晶体 各向异性 近轴矢量理论 传输公式     

Reflection and transmission of Laguerre Gaussian beam from uniaxial anisotropic multilayered media

Based on angular spectrum expansion and 4 × 4 matrix theory, the reflection and transmission characteristics of a Laguerre Gaussian(LG) beam from uniaxial anisotropic multilayered media are studied. The reflected and transmitted beam fields of an LG beam are derived. In the case where the principal coordinates of the uniaxial anisotropic media coincide with the global coordinates, the reflected and transmitted beam intensities from a uniaxial anisotropic slab and three-layered media are numerically simulated. It is shown that the reflected intensity components of the incident beam, especially the TM polarized incident beam, are smaller than the transmitted intensity components. The distortion of the reflected intensity component is more evident than that of the transmitted intensity component. The distortion of intensity distribution is greatly affected by the dielectric tensor and the thickness of anisotropic media. We finally extend the application of the method to general anisotropic multilayered media.