双折射调谐器的设计及加工方法

本文讨论了影响调谐器性能的主要因素，并从实际应用考虑，以输出光强最大为设计目的，提出了合理的加工方法。     

酸碱染料离子的缔合及等色化

本文阐述了等色染料离子对形成的实验方法,等色染料离子对的缔全机理及其形式,用吸收光谱的能级图,从电子理论角度论述了等色染料离子对的缔合效应等色化,溶剂效应等以化机理。列表示出等色染料离子对的高灵敏度,从而证明了等色染料离子对的萃取光度,浮选光度及萃取荧光光度法是高灵敏度和超灵敏度的新体系,为金属痕量和超痕量分析开辟了更为宽广的前景。     

应用等色干涉测定薄膜厚度

本文报导应用等色干涉原理测定单层镀膜层光学厚度的方法及测量结果分析。此方法无需破坏待测薄膜,测量简便、准确。     

圆双折射光纤的几何判别原理

基于耦合模理论,提出一种判别圆双折射光纤的简易方法.首先指出在单模工作条件下的线双折射光纤中,一对互相正交的线偏振模间耦合系数为虚数,而在圆双折射光纤中,耦合系数为实数.从上述事实出发并根据单模光纤横截面上折射率分布的对称性,确定了光纤轴向倒置后几何形状不变足圆双折射光纤的三个必要条件之一.利用这种判别方法,可以确定对互易光纤而言,只有扭转圆光纤和熔融状态下制作的螺旋光纤才是真的圆双折射光纤.     

基于等色干涉的膜分析

基于膜等色干涉原理,将等色干涉条纹与已知线光谱在光谱仪谱面上叠加,通过对干涉条纹宽度及其变化的测量,可计算出膜厚、膜厚突变、膜厚渐变等.对膜进行扫描分析,膜的面积达10-2mm2数量级即可进行测量.     

三刺激值Y对计算机演示色品图的影响

在计算机演示色品图时，需人为设定代表亮度的三刺激值Ｙ，而Ｙ值的大小对显示器的色域及色品图的演示效果有很大影响。在导出含参量Ｙ的色域方程的基础上，建立了用以设定色品图内各点亮度的二维分布函数     

单轴晶光轴干涉图成因的理论分析

借助于数学工具和一种简单的实验装置,用直观的方法,使理论分析和图形相结合,从理论上解释了单轴晶光轴干涉图的成因,并给出了在白光照射下的干涉花样。搭建了实验光路,结果表明:若用单色光照射,干涉图为明暗相间圆环;若用白光照射,则为一个套一个的环状等色曲线。愈向视域边缘,干涉色级数愈高,等色曲线的数目愈多,密度愈大,表示晶体的双折射率愈大。实验结果与理论分析相吻合。     

基于双折射原理的脉冲间隔连续可调的晶体分束方法

为对飞秒级超快过程进行可调曝光间隔的实时探测,需要获得共线传输的飞秒级脉冲间隔可调的子脉冲串。提出一种基于双折射原理的脉冲间隔连续可调的楔形晶体分束方法,该方法具有子脉冲能量均等、相似度高、分束结构简单紧凑且容易嵌入到光学系统中的优点。数学上推导了子脉冲脉冲间隔与晶体尺寸、结构角及移动距离的精确表达式。在晶体尺寸和结构角确定之后,子脉冲脉冲间隔随晶体移动距离呈线性变化关系。理论分析了误差项和色散等因素对分束结果造成的影响。模拟计算和干涉实验结果验证了基于双折射原理的脉冲间隔连续可调的晶体分束方法的可行性,为实现飞秒级脉冲间隔的多脉冲分束提供了借鉴。     

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.     

双折射滤波片的优化参量

研究了双折射滤波片的滤波和调谐性质。利用矩阵方法和反射、透射系数,给出了波片两个界面的菲涅耳系数。利用相移公式和光线轨迹公式,由入射角和光轴方位角可计算波片精确的相移公式。将上述系数和这一波片的相移公式用于琼斯矩阵,得到透射率的本征矩阵。该矩阵的本征值即为波片的透射系数。由此,给出了波片的主要性质(特别是透射宽度),讨论了波片参量(入射角、方位角和厚度)对波片性质的影响。利用相移公式,讨论了波片的调谐性质,并给出了选择参量的最佳范围。对石英波片,最佳参量为:厚度约在1500~2000μm,方位角大于45°,循环系数r尽可能大。在激光器增益较大时,选择较小的入射角。     

径向双折射滤波器的超分辨性能研究

超分辨技术因其可以超越经典的衍射极限而为人们所熟知．并且．在光存储和共焦扫描成像系统中有着广泛的应用。把由两个偏振器和一个圆对称的双折射元件组成的径向双折射滤波器引入超分辨技术,借助琼斯算法推导出其光瞳函数的表达式。由分析得出通过改变径向双折射滤波器中偏振器的偏振方向和双折射元件的主轴之间的夹角,即可实现光学系统的横向超分辨或轴向超分辨。同时对评价该器件超分辨性能的参量第一零点比、斯特尔比和旁瓣强度抑制比做了详细的讨论。该滤波器用于超分辨技术的优点在于其制作不涉及相位的变化而比较简单,且费用比较低。缺点是旁瓣能量过高,但可以通过采用共焦系统来抑制。     

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。     

双折射滤光片的精确分析

在研究双折射现象中非寻常行为及折射率的新结果的＾（１，２）基础上，建立了准确的光程差模型，给出了无△ｎ＝ｎ０－ｎｅ≤ｎ０（或ｎｅ）近似的双折射滤光片产生位相差的精确公式，新光程差模型正确地描述了调谐滤光片时各段光程的位置大小，新公式不仅适用光轴平行表面的也适用光轴倾斜表面的滤光片，由于调谐滤光片法光轴倾斜的滤光片折射率变化比平行的大，所以，前者具比后者更宽的调谐范围，应用新公式，设计了一块调谐钛宝     

电控径向滤波器的横向超分辨与轴向焦移

提出一种光瞳滤波器来同时实现横向超分辨和轴向焦移效应的电控制.该光瞳滤波器由两偏光镜及包含有径向双折射元件的任意偏振态的电控旋光器组成.利用径向双折射元件对光偏振态的空间调制作用,结合旋光器对任意偏振态光的旋光作用,与两个偏光镜结合,实现了空间偏振态的重新分布.利用庞加莱球及琼斯理论进行了分析,结果表明,借助这种电致位相延迟来实现的偏振态调制效应,可同时实现横向超分辨与轴向焦移效应.对能够同时获得横向超分辨与轴向焦移的情况进行了分析,得到了系统各组成参量及电光调制范围.     

偏振无关的双折射多波长滤波器的Z域设计

基于双折射铌酸锂晶体的电光效应,设计了一种偏振无关的二端口波导型多波长可调谐滤波器.在非对称干涉仪的上下分支波导上,耦合电极与相移电极周期性交叉级联实现模式的偏振转换.利用琼斯矩阵的Z域分析,求解驱动电压模拟实现多个波长的同时选择.仿真实现了自由光谱范围内分布任意的窄带多波长输出.波长中心处传输率为100%;旁瓣大小受到所选波长个数的影响,三个波长同时滤波的旁瓣可达12 dB.同时得到了梳状滤波输出谱,其通带顶部平坦,旁瓣可达15 dB以上.     

Up to 8-GHz Ultrafast Multi-Wavelength Routing Operation of Active Birefringent Fiber Loop Filter/Interleaver Using a Traveling-Wave-Type Phase Modulator

Ultrafast multi-wavelength routing by an active birefringent fiber loop filter/interleaver is proposed and demonstrated. In the proposed active filter, the loop part consists of a birefringent optical fiber and a traveling-wave-type phase modulator. Numerical simulation using Jones matrix analysis shows that the periodic transmission/reflection bands of the filter can be switched by changing a phase difference between clockwise and counter clockwise components passing through the birefringent fiber loop. Experimentally, we realize fast switching by controlling the applied voltage to the phase modulator, and 8-GHz wavelength routing operation is achieved.     

数字光弹性相移法中全场等倾角和等差线相位

以径向受压圆盘为例,从弹性力学的角度详细分析了模型全场等倾角相位的情况,分析第一主应力的方向,在六步相移法的基础上提炼出圆盘全场等倾角相位和等差线的真实相位。采用有限元软件MARC与形函数拟合相结合的方法模拟径向受压圆环六步相移图和等差线相位图,可以推广到没有解析解或者解析解复杂的应力模型的光弹性实验模拟。通过径向受压圆盘实验验证了方法的可行性,实现光弹法中自动提取全场等差线的信息。     

Polarization Independent Three-Element Solc-Type Birefringent Optical Fiber Loop Filters

Polarization-independent birefringent optical fiber loop filters with narrowband transmission characteristics are studied. Using Jones matrix analysis, a three-element fiber loop filter structure, performing as a Solc-type narrow band filter is designed and fabricated. By selecting proper splice angles between these three elements as well as their birefringence, a narrowband, polarization-independent periodic optical filter with 0.63-nm transmission bandwith and 2.71-nm transmission period is realized     

基于多模干涉滤波器和双折射滤波器的四波长可开关光纤激光器

设计了一种基于多模干涉滤波器和双折射滤波器的四波长可开关光纤激光器,理论分析了多模干涉滤波器和双折射滤波器及其级联结构的滤波特性.双折射滤波器能有效地抑制多模干涉滤波器的不规则边模.保偏掺铒光纤同时作为增益介质和滤波元件,优化多模光纤长度和保偏掺铒光纤长度保证了波长间隔的最佳匹配,级联滤波器的滤波周期为4.89 nm.调节偏振控制器,光纤激光器实现了单波长、双波长、三波长以及四波长可开关激光输出,输出激光的边模抑制比均大于40 dB,1h内波长波动均小于0.1 nm.