PMMA材料在线偏振和圆偏振光下的超连续光谱特性分析

飞秒激光在透明材料加工过程中会出现超连续光谱现象。在阐述超连续光谱产生的原理的基础上,为了分析PMMA材料在不同偏振光下产生的超连续光谱的阈值,设计了线偏光和圆偏光及不同能量加工PMMA材料的实验方案。利用光谱仪对产生的超连续光谱信号进行采集及处理,分析出不同能量下的线偏振(TE和TM)和圆偏振两种偏振态的超连续光谱的变化规律,并对比了相同能量下线偏振和圆偏振的超连续光谱的区别。实验中采用脉宽160 fs、中心波长为775 nm的飞秒激光,实验结果表明,同一偏振下能量越大,光谱谱宽越宽;通过对比不同能量下的光谱特性,观测出产生超连续光谱的阈值, 线偏振光的阈值为0.46 μJ,圆偏振光的阈值为0.586 μJ;对比相同能量下的线偏振和圆偏振光,线偏振的谱宽比圆偏振的宽。     

圆偏振光旋向的检验方法

由于理论和实验的要求,往往需要对光的偏振特性进行检验,现介绍用偏振片和λ/4片检验偏振光旋向的方法。各种类型偏振光一般可写成E=(E_oe_x±iE'_oe_y)×exp[i(kz-∞t)]=E_oexp[i(kz-∞t)] (1)式中E为光波的电矢量,并设波矢k=ke_z,E_o=E_oc_x±iE'_oe_v为复矢量振幅     

偏振光的干涉实验改进

偏振光干涉实验是大学物理实验教学中重要的组成部分.本文基于马赫-曾德尔光路,自主搭建光路观察偏振光的干涉现象,量光强变化,判断偏振光的偏振形态,测量实验室环境下的空气折射率.并在此基础上完成了数据处理和误差分析,根据实验数据可知,本实验的误差均在5%以内.改进后的实验装置不仅原理清晰直观,还可以通过添加某种光学元件进行拓展应用,提高了大学物理实验教学的效率,调动了学生参与实验的积极性.     

圆锥面与抛物面组合的类牛顿环干涉图样研究

在普通(典型)牛顿环的基础上,讨论由直线旋转形成的圆锥面与二次曲线旋转形成的抛物面或平凸(平凹)透镜组合的类牛顿环的干涉图样.通过理论分析得出类牛顿环的光程差和光强公式,利用Mathematica仿真模拟出干涉图样,并讨论直线系数和二次函数系数大小对干涉图样的影响.研究类牛顿环干涉,有利于拓展对牛顿环干涉的理解,为类牛顿环实验提供新的方法.     

空间目标材料偏振光学特性研究

基于二向反射模型,对碳纤维、渗碳膜、F46和OSR四种典型的空间目标样本的偏振光谱数据进行测量;通过测算样本Stokes参量获取样品多角度下的线偏振度与偏振角信息,并对其进行统计.结果表明,样本线偏振度和线偏振角的均值、方差之间存在较大差异,对比分析样本均值和方差之间的关系能有效提高目标的探测和识别性能,可以解决传统光谱技术上产生的"同物异谱"和"同谱异物"问题;所获取的偏振特性可为偏振遥感提供更多的光学信息.     

水下物体激光圆偏振成象实验及与线偏振成象的比较

采用波长532nm激光作光源,面阵CCD作探测器,利用圆偏振技术进行水下物体成象实验研究,对实验结果进行了分析并与线偏振成象技术进行了比较。结果表明无论是采用圆偏振技术还是线偏振技术都可提高水下物体成象的衬比（度）和成象距离;水体较清时圆偏振成象清晰度远远大于线偏振成象清晰度;当水体较混时,圆偏振成象清晰度大大下降和线偏振成象效果相接近。     

两束部分偏振光的干涉场分析

从波的叠加与干涉的基础理论出发,给出了当两束部分偏振光的一个光强极值方向平行时,其干涉场的光强分布和干涉条纹衬比度表达式.该表达式可应用于自然光、线偏振光和由二者组成的部分偏振光参与的干涉过程.在此基础上,对线偏振光与线偏振光、自然光与自然光、线偏振光与自然光等不同偏振态光叠加时的干涉场进行了具体分析,给出了其相应干涉场的光强分布及其干涉条纹衬比度的具体表达式,得到的结果对识别前述各种偏振态光形成的干涉场以及提高干涉仪中相应干涉场的干涉条纹衬比度具有重要意义.     

用线偏振光产生椭圆（或圆）偏振光的另两种方法

给出用线偏振光产生椭圆（或圆）偏振光的另两种方法.     

干涉原理在光子晶体中的应用

从理论和实验上分析了光子晶体环形腔的能量传输.在光子晶体中引入环形结构，以干涉原理为基础，改变其中的内部参数使之满足一定的条件，从而实现了频率的选择传输.用多重散射的方法计算了这种结构的透过谱，并与实验测得的透过谱进行了比较，两者相符较好. 关键词： 干涉原理 光子晶体 环形腔     

偏振光的杨氏干涉

在基础光学框架内,通过杨氏双孔干涉实验中线偏振光的干涉及线偏振光经过两任意厚度晶片的干涉等几个实例,说明了基于矢量波叠加概念的电磁干涉的基本思想、基本分析方法和基本现象.偏振光干涉时,观测平面上可以出现或不出现光强的周期性空间调制,但一般都产生光场偏振态的周期调制.它表明了光的矢量性对干涉的重要影响,并可揭示只分析强度条纹时被掩盖的一些物理效应.     

非对称光束干涉制备二维微纳光子结构研究

研究了基于不同偏振组合的非对称4束和5束光干涉制备二维微纳光子结构.通过改变光束的参数组合获得了枝节状、波形状等结构.在非对称光束干涉中,光束的构型和偏振改变了波矢差分布,从而改变晶格形貌和对比度.利用CHP-C感光胶开展了全息光刻实验制备,获得了与模拟一致的光子结构.该研究为制备新颖光子结构提供了有效途径,此类光子结构还可以为制备不同类型的金属点阵结构提供模板,对新型光子器件的制备和应用研究具有一定的促进作用.     

超精细结构效应对辐射光谱圆极化特性的影响

在相对论多组态Dirac-Fock方法和密度矩阵理论的基础上,利用发展的全相对论扭曲波程序,系统研究了超精细结构效应对纵向极化电子碰撞激发过程以及退激发辐射光谱圆极化特性的影响.计算得到了类氦Sc~(19+)和~(205)Tl~(79+)离子1s~2 ~1S_0→1s2p ~3P_2超精细结构层次上M_F能级的碰撞强度,考察了辐射衰变过程中发出特征光子的极化特性,并分析了E1-M2量子干涉效应以及电子-电子间相互作用的相对论修正对退激发辐射光子圆极化度的影响.     

Transparency induced by the quantum interference of a six-level atom in photonic crystals with defect modes

The absorption-dispersion spectra of a six-level atom embedded in double-band photonic crystals are investigated. It is shown that if there is no defect mode in the photonic band gap, there are three types of transparency windows appear in the absorption-dispersion spectra. If a defect mode is introduced into the photonic band gap, we found some additional transparency windows in the absorption-dispersion spectra. One type of them appears as long as the defect mode exists, but the others appear only when the quantum interference occurs. The transparency windows can be changed by varying the parameters of the defect mode.     

Influence of dielectric boundaries,angle of incidence,and polarization of light on the optical properties of chiral photonic crystals

Oblique transmission of light through a planar layer of a chiral photonic crystal is considered. The problem is solved by the Ambartsumian layer addition method. The peculiarities of spectra of the polarization-plane rotation and the polarization ellipticity, as well as the features of proper polarizations are studied in the presence of dielectric boundaries.     

全息干涉光学格点一到三维空间维度的简捷变换

采用计算机模拟技术,研究了激光全息干涉光学格点从一维、二维到三维的简易空间变换.采用镜像添加光束技术,改变光束配置,可以较容易地实现干涉场光学格点从二维到三维的空间变换.进一步研究发现,若改变入射光束的偏振方向,干涉场可由三维结构变为一维层状结构,并且层状结构周期最小可达半个光波长.本文对全息光刻制作各种空间维度,尤其是光学波段禁带的光子晶体提供了简捷可行的实验技术思路.     

基于偏振模干涉的可变系数微波光子滤波器

基于偏振调制和光的干涉原理,设计了同时具有正系数和负系数特性的微波光子滤波器,并通过搭建实验模型证实了方案的可行性。利用偏振调制及光的偏振特性实现载波和一阶边带的正交偏振,并通过改变偏振调制器的偏置电压分别对载波和一阶边带引入相移。当载波和一阶边带的相位差为0或90时,利用保偏光纤快慢轴上两正交偏振光在同一偏振态上的干涉效应,分别对应实现具有负系数或正系数特性的微波光子滤波器。最后,测量并验证了0~15 GHz频率范围内滤波器的频率响应。     

一维光子晶体带隙结构对不同偏振态的角度和波长响应

用传输矩阵法计算了一维光子晶体带隙结构对不同偏振态入射光的角度和波长响应. 结果表明，对P偏振态，带隙的宽度明显小于S偏振态. 对于角度响应，两种偏振态有相同的变化趋势，但变化量不同. 而对于波长响应，两种偏振态表现出不同的变化趋势. 引入了“广义布儒斯特角”的概念. 理论分析表明，当光以此角射入光子晶体时，S偏振态入射光的禁带完全保留，而P偏振态入射光的禁带完全消失，从而可以在S偏振态入射光的禁带背景中用P偏振态入射光获得受主掺杂模式. 同时还给出了实验验证结果. 关键词： 体积全息图 光子晶体 偏振     

同轴线直馈的T2模四臂螺旋全向圆极化天线

基于T2模四臂螺旋,提出一种新型的全向圆极化天线。T2模全向圆极化天线无需采用复杂的馈电网络,而采用同轴线直接馈电,即同轴电缆的内、外导体依次交替馈电至天线的四个螺旋臂,巧妙实现了T2模四臂螺旋的馈电相位要求(0-180-0-180);为了提高天线的辐射效率,螺旋线采用线宽捷变技术（即螺旋臂的前面部分窄、后面部分宽）;为了保持天线的圆极化特性,螺旋线末端加载吸收导线。对天线进行了仿真和测试,两者结果吻合好,天线的实测增益为10.5 dBi、轴比为1.3 dB,水平圆度为2.3 dB。