双折射光纤琼斯矩阵的一般表达式及反射传输特性

本文根据双折射光纤的耦合波理论给出其琼斯矩阵的一般表达式,并由此分析了偏振光在双折射光纤中的反射传输特性.进而从理论上解释了光纤电流传感器中零点漂移借助于反射传输而受到抑制的现象.     

甲基橙掺杂聚乙烯醇薄膜光致双折射的特性研究

介绍了在近代物理实验中开设偶氮染料甲基橙掺杂PVA薄膜的光致双折射特性实验.实验结果表明样品的光致双折射反应程度和激发光功率成正比例关系;在激发光功率一定的情况下,当激发光偏振方向与探测光偏振方向夹角为45°时样品的光致双折射反应程度达到最大.     

基于双折射晶体的快拍穆勒矩阵成像测偏原理分析

针对传统穆勒矩阵成像测偏仪包含活动部件,需进行多次测量,容易产生测量误差,不能对运动目标或动态场景进行同时、实时测量等问题,提出了一种以改进型萨瓦偏光镜为核心分光器件的快拍Mueller矩阵成像测偏技术(MSP-SMMIP).它不含任何活动部件,能通过单次快拍测量获取目标强度图像和全部16个穆勒矩阵阵元图像.它主要由偏振态产生和偏振态分析两部分组成,偏振干涉条纹通过偏振态产生光路后定位于测试样品上,随后这些条纹通过空间载频将样品的Mueller矩阵分量编码,经偏振态分析光路成像于焦平面上.采用斯托克斯矢量-穆勒矩阵形式阐明了光场偏振态被MSP-SMMIP调制的过程,给出了其像面干涉图表达式,讨论了Mueller矩阵反演和系统定标的方法.基于CCD相机参数分析了系统的光学指标.通过数值模拟实验给出模拟测量结果,通过定性和定量评价测量结果表明该系统的可行性.MSP-SMMIP技术具有稳态、快拍、结构简洁、易定标、可同时实时获取目标强度图像和全部Mueller矩阵阵元图像的显著特点.     

偶氮苯共聚PMMA薄膜的光致双折射特性研究

研究了偶氮共聚聚合物的光致双折射特性,利用幂指数和高斯函数拟合双折射过程中不同的物理过程,对各种不同的浓度、泵浦功率、主链运动及实验温度对双折射特性的影响进行了讨论,并在光致双折射过程中对样品的饱和回落进行了观察和分析,随着样品浓度的增加,尽管双折射的绝对值增大,但残留比例减小.     

平顶响应薄膜滤波器透射特性的分析研究

对垂直多腔F-P规整膜系进行了结构上的划分,以反射膜系、腔层、耦合层为单位将膜系划分为若干个结构单元,利用史密斯方法将结构分为A、B两个系统。改变内膜系单元参数,得到了两腔F-P结构A、B系统反射率变化规律;改变A、B反射率的曲线交点和相位正弦值零点的位置,分析了透射曲线平顶响应的形成原因,得到了影响平顶响应薄膜滤波器性能参数的因素。得出透射性能良好的三半波膜系结构。其0．5dB带宽为0．52nm,3dB带宽为0．67nm,25dB带宽为1．59nm,矩形度为2．37（小于3）。     

磁场中双折射光纤的琼斯矩阵等效模型

采用延迟器与旋光器的串联模型, 研究磁场中双折射光纤的偏振传输特性, 将它们的琼斯矩阵按照两种不同的顺序级联相乘, 导出了两种等效模型中等效相位延迟量、等效快轴方向和等效旋光角的解析表达式。研究发现, 当光纤同时具有线双折射和圆双折射时, 单位长度的等效相位延迟量并不等于其固有的线双折射, 等效旋光角也不等于其法拉第旋转角, 它们同时都与光纤的固有线双折射和磁场引起的圆双折射相关联。且在不同级联顺序的两种等效模型中, 等效相位延迟器的快轴方向都不与光纤的双折射主轴重合, 而是分别向两个相反的方向偏移一定的角度, 偏移角为等效旋光角的一半。     

掺Bi钇铁石榴石薄膜光波导的线性双折射及消除方法

分析了光的线性双折射对磁光波导ＴＥ－ＴＭ模式转换，法拉第旋转，波导光隔离器隔离比及插入损耗的影响。研究了掺Ｂｉ钇铁石榴石薄膜光波导中的形状线性双折射，应力感生线性双折射及生长感生线性双折射的来源，特性和消除方法。     

偶氮接枝的聚氨酯薄膜光谱响应特性的实验研究

利用旋涂法，通过接枝共聚的方法制备了具有偶氮侧基的聚氮酯高分子聚合物薄膜。并利用二倍频YAG激光（532nm）作为激发光，白光光源作为参考光，在室温下测试了该薄膜在激发光作用前后的吸收光谱，发现该薄膜在430nm-530nm内有较强的吸收。以及随着激光能量的增大和撤去激发光后，随着无光照时间的延长，360nm与500nm波长处吸收强度的变化趋势。     

双折射滤波器光谱透射率函数的平坦化优化计算

对于双折射偏振光干涉滤波器，提出了一种产生平坦化光谱透射率函数的傅里叶级数对比的搜索方法，可在较大的通带和阻带范围内寻找到抖动很小时的所有可能的晶体偏转角度的数值解。给出了三块双折射晶体结构的抖动不大于0．1％时的晶体偏转角度的数值解，讨论了晶体偏角和厚度的变化对透射率函数波形的影响。     

磁性液体薄膜的折射率在外加磁场作用下的变化特性研究

用两块玻璃夹持一层几个μm厚的磁性液体薄膜.将这一磁性液体薄膜垂直放置于由亥姆霍兹线圈建立的均匀磁场中.在迈克尔孙干涉仪上用对比测量法测量在不同外加磁场强度作用下磁性液体薄膜的折射率.实验发现, 磁性液体薄膜的折射率随外加磁场强度的变化而变化.结合实验研究, 提出了外加磁场改变了磁性液体颗粒链的大小, 改变了磁性颗粒链的大小和入射光波波长的比值, 从而改变了磁性液体的折射率的设想.初步建立起了磁性液体薄膜的折射率和外加磁场强度之间的关联式.为磁场测量、光学阀门等新型磁光器件的开发提供了新的技术.     

沉积温度对氧化钇稳定氧化锆薄膜残余应力的影响

采用自制掺摩尔分数12%的YzO2的ZrO2混合颗粒料为原料,在不同的沉积温度下用电子束蒸发方法沉积氧化钇稳定氧化锆(YSZ)薄膜样品.利用ZYGO MarkⅢ-GPI数字波面干涉仪对氧化钇稳定氧化锆薄膜的残余应力进行了研究,讨论了沉积温度对残余应力的影响.实验结果表明:随沉积温度升高,氧化钇稳定氧化锆薄膜中残余应力状态由张应力变为压应力.且压应力值随着沉积温度升高而增大;用X射线衍射仪表征了不同沉积温度下氧化钇稳定氧化锆薄膜的微观结构,探讨了薄膜微观结构与其应力的对应关系,并对比了纯ZrO2薄膜表现出的应力状念.     

光学薄膜及其进展

对光学薄膜的性能及制备技术等方面进行了简要的评述,并指出随着科学技术的进步,光学薄膜及相关技术不论从广度还是深度来看都得到了显著发展.     

厚度对未掺杂ZnO薄膜光谱性能的影响

X射线衍射光谱、拉曼光谱和紫外可见透射光谱技术是薄膜材料检测的重要技术手段.通过对薄膜材料光谱性能的分析,可以获得薄膜材料的物相、晶体结构和透光性能等信息.为了解厚度对未掺杂ZnO薄膜的X射线衍射光谱、拉曼光谱和紫外可见透射光谱性能的影响,利用溶胶-凝胶法在石英衬底上旋涂制备了不同厚度的未掺杂ZnO薄膜样品,并对薄膜样...     

溅射过程中粒子能量对钛薄膜表面形貌影响

借助于原子力显微镜研究了离子束溅射沉积工艺中入射离子能量对制备的Ti薄膜表面形貌的影响。对薄膜表面高度数据进行相关运算，发现在此工艺条件下制备的薄膜具有典型的分形特征，利用分形表面高度—高度相关函数的唯象表达形式对不同能量下制备Ti薄膜表面的高度相关函数进行拟合。得到了薄膜表面的分形维数、水平相关长度、标准偏差粗糙度等参量。研究发现，入射Ar离子能量在300—700eV之间薄膜表面的粗糙度随着沉积粒子的能量增加而增大，分形维数随着入射离子能量的增加而减少。另外，在得到的分形维数基础上对不同溅射电压下Ti薄膜的生长机制进行了初步研究。     

Spatial Frequency Response and Transient Anisotropy in Bacteriorhodopsin Thin Films

In this paper, we present new results describing the spatial frequency response in bacteriorhodopsin (bR), immobilised in gelatin films. It is shown that the spatial frequency response is flat, as compared to bR contained in solution form. An experimental investigation into the photoinduced anisotropy of bR films is also presented. It is shown that the anisotropy can be induced using two wavelengths (632.8 nm and 454 nm) and is dependent on the pH of the gelatin matrix, the 454 nm laser polarisation and the 454 nm pump power. The mechanisms producing the anisotropy are briefly discussed.Presented at the International Commission of Optics Topical Meeting, Kyoto, 1994.     

BCxN薄膜的紫外透过光谱研究

利用射频磁控溅射方法以不同的溅射功率(80～130 W)制备出具备紫外增透性能的BCN,BC2N和BC3N薄膜.傅里叶红外吸收光谱和X射线光电子能谱测量发现样品的组成原子之间均实现了原子级化合.溅射功率对薄膜的组分和紫外增透性能有很大影响,其通过改变薄膜组分而影响紫外增透性能,且碳原子数小的样品紫外增透性能好.以110 W条件下制备的BCN薄膜中碳原子数最小,它的紫外增透性能最好,在200～350 nm波段附近平均透过率比玻璃提高了将近40%.     

CdSyTe1-y多晶薄膜的制备及光谱表征

采用真空共蒸发法制备了CdSyTe1-y(0≤y≤1)多晶薄膜,并用X射线衍射谱(XRD)、能量色散谱(EDS)研究了CdSyTe1-y多晶薄膜的结构、组分。实验结果表明:石英振荡法监控的组分与EDS谱结果较为一致;当y<0·3时,CdSyTe1-y多晶薄膜为立方结构,当y≥0·3时,CdSyTe1-y多晶薄膜为六方结构。采用XRD线形分析法可计算出CdSyTe1-y多晶薄膜晶粒大小约20～50nm。最后,用紫外-可见-近红外谱(UV-Vis-NIR),测得300～2500nmCdSyTe1-y多晶薄膜的透过率曲线,并结合一阶Sellmeier模型的折射率色散关系,表征了CdSyTe1-y多晶薄膜的光学性质,获得了CdS0·22Te0·78多晶薄膜的光学厚度d～535nm,光能隙Eg～1·41eV,以及吸收系数α(λ)、折射率n(λ)等光学量。结果也表明,采用真空共蒸发法可以制备需要组分的CdSyTe1-y多晶薄膜,对CdSyTe1-y多晶薄膜光学性质的表征方法可推广到其他的半导体薄膜材料。     

Cu掺杂ZnO薄膜的光学性质

采用射频反应磁控溅射方法,在Si(100)和石英基片上使用双靶溅射的方法制备了Cu掺杂ZnO薄膜。利用X射线衍射、透射光谱和光致发光光谱分析了薄膜的晶体结构及光学性质,并与密度泛函理论计算的结果进行了对比。研究结果显示:Cu掺杂ZnO薄膜均具有高的c轴择优取向,无Cu及其氧化物相关相析出,掺杂对晶格参数的影响较小,与理论计算结果一致。Cu掺杂显著改变了ZnO薄膜在近紫外及可见光波段的吸收特性,其光学带隙随着Cu掺杂量的增加有所减小,带隙宽度的变化趋势与理论结果有着很好的一致性。Cu掺杂显著降低了ZnO薄膜的发光效率,具有明显的发光猝灭作用,但并不影响光致发光的发光峰位。说明Cu掺杂导致的吸收特性的改变可能与杂质能级有关,这与能带结构计算发现的Cu-3d电子态位于价带顶附近的禁带中是一致的。     

ZnS衬底上GeC/GaP增透保护膜系的制备及红外光学性质

把GeC/GaP双层膜用作ZnS衬底的长波红外(8~11.5μm波段)增透保护膜系。采用射频磁控溅射法,以高纯Ar为工作气体、单晶GaP圆片为靶制备了GaP薄膜;用射频磁控反应溅射法在高纯Ar和CH4的混合气体中,以单晶Ge圆片为靶制备了GeC薄膜。分别用柯西(Cauchy)公式和乌尔巴赫(Urbach)公式表示折射率和吸收系数,对薄膜的红外透射率曲线进行最小二乘法拟合,得到了它们的厚度及折射率、吸收系数等光学常数。GaP膜的折射率与块体材料的相近,在波长10μm处约为2.9;GeC膜的折射率较小,在波长10μm处约为1.78。用所得到的薄膜折射率,通过计算机膜系自动设计软件在ZnS衬底上设计并制备出了GeC/GaP双层增透保护膜系,当GaP膜厚较大时,由于吸收增大膜系增透效果较差;当GaP膜厚较小时,膜系有较好的增透效果。