基于椭偏光谱仪的石英晶体1310nm处双折射率的精密测量

为了对石英晶体在通讯波段1 310 nm处的双折射率进行精密测量,基于椭偏光谱仪对P和S两方向上偏振光相位差的精密测量原理,在透射模式下,通过对琼斯矩阵的分析,设计了一种精密测量晶体双折射率的方法,并在室温(22℃)下对通讯波段1 310 nm处石英晶体的双折射率进行了精密测量,测量结果和对误差的分析显示,此方法给出的...     

椭偏光谱测量中椭偏参数的灵敏度分析

在对椭圆偏振测量的基本原理进行了简单介绍和推导后,讨论了椭圆偏振测量中椭偏参数关于薄膜参数的灵敏度以及入射角对椭偏参数的影响,并进行了具体的仿真分析,得到如下结论：椭偏参数Delta对薄膜光学常数和薄膜厚度变化的灵敏度明显高于椭偏参数Psi。在椭偏数据处理中,椭偏参数Delta的测量精度直接影响薄膜光学常数和薄膜厚度的拟合精度。为了提高椭偏参数Delta的测量精度,可以选择入射角在膺布儒斯特角附近。所得结论对高精度椭偏测量具有指导意义。     

椭偏光法研究晶体各向异性光学性质————对KNSBN铁电晶体的应用

本文分析了椭偏光法测量各向异性晶体时入射角和起偏角对测量灵敏度的影响, 着重付论了如何选择合适的实验条件以测量低度各向异性(︱n。-n_e︱< 0.1) 晶体的光学性质. 利用单波长椭偏仪和多波长椭偏谱仪测量了方解石和KNSBN 铁电体样品, 得到各向异性折射率和消光系数值, 与文献有关结果作了比较. 对于︱n。-n_e︱< 0.1 的KNSBN 铁电晶体, 获得了可靠的结果. 关键词：     

合金钢材料光学常数的椭偏测量及其修正

用椭偏法测量了入射光波长0.632μm、入射角50°至85°时某合金钢的光学常数。考虑材料表面的粗糙度,用Ohlidal-Lukes理论对所测光学常数值进行修正,发现椭偏参量的修正量随入射角增大而增大。结果表明,用椭偏法测量合金钢光学常数时采用较小入射角能获得更精确的样片光学常数。     

SiO2和HfO2薄膜光学性能的椭偏光谱测量

结合XRD和原子力显微镜等方法,利用椭圆偏振光谱仪测试了单层SiO2薄膜（K9基片）和单层HfO2薄膜（K9基片）的椭偏参数,并用Sellmeier模型和Cauchy模型对两种薄膜进行拟合,获得了SiO2薄膜和HfO2薄膜在300-800nm波段内的色散关系。用X射线衍射仪确定薄膜结构,并用原子力显微镜观察薄膜的微观形貌,分析表明：SiO2薄膜晶相结构呈现无定型结构,HfO2薄膜的晶相结构呈现单斜相结构;薄膜光学常数的大小和薄膜的表面形貌有关;Sellmeier和Cauchy模型较好地描述了该波段内薄膜的光学性能,并得到薄膜的折射率和消光系数等光学常数随波长的变化规律。     

金刚石压砧内单晶硅高压折射率的椭偏测量

针对高压对顶砧入射角度受限、样品微小的特殊测量条件,设计原位椭偏测量系统,实现450～700 nm光谱范围的小角度椭偏测量。建立光学模型,获得2～9 GPa下单晶硅的折射率,发现单晶硅的折射率随压力增加而增大。与高压拉曼光谱的对比说明椭偏法原位监测材料光学性质变化的可能性。本文研究可为高压下材料的光学常数及其原位测量提供有益补充。     

椭偏测厚仪测量结果的计算机数据处理

本详尽介绍了椭偏术测量单层透明薄膜折射率和厚度的方法，采用一种数字迭代计算方法，由测量得到的起偏角A和检偏角P直接算出所测薄膜的折射率和厚度。经过数值试验及与标准值比对，由此编制的计算程序具有准确，快速，方便的特点。     

椭偏法测量表面微粗糙合金钢材料的光学常数研究

采用椭偏法测量入射光波长为0.632μm,入射角为50°～85°时合金钢的光学常数。考虑材料表面的粗糙度,用Ohlidal-Lukes理论对所测光学常数值进行了修正,发现椭偏参量的修正量随入射角增大而增大。结果表明,测量入射角在50°～70°范围内测量值与修正后计算结果基本一致,在70°～85°范围内测量值与修正后的计算结果差距较大。因此,用椭偏法测量合金钢光学常数时使入射角小于70°,测量结果会更加准确。     

Si／Ge应变层超晶格的椭偏光谱

测量了几种不同组分的（Ｓｉ）Ｍ／（Ｇｅ）Ｎ应变超晶格材料的椭偏光谱（２．０～５．０ｅＶ），并得到了其介电函数谱；应用介电函数的临界点理论，研究了（Ｓｉ）Ｍ／（Ｇｅ）Ｎ应变超晶格材料的光学性质。发现短周期Ｓｉ／Ｇｅ应变超晶格除了具有明显的Ｅ１和Ｅ２带间跃迁外，还存在与应力和超晶格能带的折迭效应有关的跃迁峰，其能量分别位于２．３～３．０ｅＶ和３．３～４．０ｅＶ范围内     

氧化铟锡薄膜的椭偏光谱研究

用溅射法在Si片上制备了厚度为140nm的氧化铟锡(ITO)薄膜。X射线衍射研究表明所制备的薄膜为多晶结构。在1.5~4.5eV范围内对ITO薄膜进行了椭偏测量。分别用德鲁德-洛伦茨谐振子(Drude Lorenz oscillators)模型、层进模型结合有效介质近似模型对椭偏参量ψ、Δ进行了拟合,得到ITO薄膜的折射指数n的变化范围在1.8~2.6之间,可见光范围内消光系数k接近于零,在350nm波长附近开始明显变化,且随着波长的减小k迅速增加。计算得到直接和间接光学带隙分别是3.8eV和4.2eV。并在1.5~4.5eV段给出一套较为可靠的、具有实用价值的ITO介电常量和光学常量。     

利用偏振干涉成像光谱仪进行偏振检测的最佳角度分析

利用偏振干涉成像光谱仪进行偏振探测,这一方法将偏振测量与干涉成像光谱技术相结合,一方面能提供辐射测量所不能提供的物体偏振信息,另一方面又可获取目标的空间图像和光谱,具有比辐射测量更高的准确度.在简要分析了利用偏振干涉成像光谱仪进行偏振检测的理论基础上,深入研究了偏振检测的方法,分析比较了目前常用的偏振探测角度（45°,60°）对偏振度探测的影响.进一步计算推导出偏振测量的最优探测角度,将之与以往常用的探测角度进行了分析比较,证明了此最佳探测角度可以有效地减小偏振误差、提高偏振探测的精度.这将极大地提高偏振干涉成像光谱仪的应用范围,为新型偏振干涉成像光谱技术的研究以及仪器研制提供重要的理论依据. 关键词： 偏振检测 偏振干涉成像光谱仪 探测角 Savart偏光镜     

On the measurement of polarization parameters of optical radar signals

The polarization parameters of optical radar signals, which are characterized by parameters resulting from entropy of partially polarized light waves, are discussed. It is shown that the properties of the signal can be represented by a factor which is a ratio of entropies, and by two parameters of the polarization ellipse. The proposed method using quasilinearly polarized signals of He-Ne laser at 632.8 nm was applied to the investigations of a number of typical materials.On leave from the Technical University of Warsaw, Warsaw Poland under Exchange Agreement between Poland and Austria. The address of the author: ul. Wieluska, 18 m.24 01 240, Warszawa. Poland.     

椭圆偏振光参量的测定

描述光波偏振态有多种方法,使用斯托克斯参量来表示单色波偏振态是其常用的一种。实验是在主轴坐标系中进行的,在直角坐标系和主轴坐标系中斯托克斯参量的表示是不相同的,可用一定的关系进行转换。通过实验测量斯托克斯参量,求出椭圆偏振光参量。实验结果与理论计算值相符合。     

一种基于新型偏振干涉成像光谱仪的目标偏振信息探测新方法

提出了一种采用基于视场补偿型Savart偏光镜的新型偏振干涉成像光谱仪对二维目标偏振信息进行空间遥感探测的新原理和新方法.在新型偏振干涉成像光谱仪光学系统不变的情况下,通过旋转偏振干涉仪分别测出了三个不同角度下像面上各像点的光强值,反演出了二维面目标的斯托克斯矢量,并给出了各像点偏振度和偏振方向的理论表达式.采用计算机模拟实验对该探测原理和方法进行了验证,所得结果与理论完全符合.从理论和实践上扩展了干涉成像光谱仪的探测功能,与目前国内外所研究的成像光谱仪相比,该成像光谱仪既能同时探测目标二维空间信息和一维光谱信息,又提供了一种获得目标偏振信息的手段和方法.     

黏弹材料动力学参数的宽频测试

利用改进的波速法,对黏弹性材料连续宽频范围的动力学参数进行测试。利用有限元方法,对波速法的测试过程进行了仿真,验证了利用长短棒波速法测量宽频动力学参数的有效性。采用可控脉冲生成技术,在激振器上产生了用于宽频测试的短脉冲信号。黏弹性长短棒在上述宽带短脉冲激励下作纵向强迫振动,利用激光测振仪测量长短两棒自由端的纵向振动速度,从而可得两振动信号在连续宽频范围的幅值比和相位差,进而可根据波速法原理计算得到材料在连续宽频范围的储能模量和损耗因子。测试结果表明,该系统通过较少次数测试,可直接计算得到1~5 kHz连续宽频范围的动力学参数,测试结果与黏弹仪数据吻合。通过对幅值比和相位差进行线性最小二乘拟合,可以进一步拓展测量的频率范围。该方法准确可靠、简便快速,具有实际应用价值。     

黏弹材料动力学参数的宽频测试

利用改进的波速法,对黏弹性材料连续宽频范围的动力学参数进行测试。利用有限元方法,对波速法的测试过程进行了仿真,验证了利用长短棒波速法测量宽频动力学参数的有效性。采用可控脉冲生成技术,在激振器上产生了用于宽频测试的短脉冲信号。黏弹性长短棒在上述宽带短脉冲激励下作纵向强迫振动,利用激光测振仪测量长短两棒自由端的纵向振动速度,从而可得两振动信号在连续宽频范围的幅值比和相位差,进而可根据波速法原理计算得到材料在连续宽频范围的储能模量和损耗因子。测试结果表明,该系统通过较少次数测试,可直接计算得到1~5 kHz连续宽频范围的动力学参数,测试结果与黏弹仪数据吻合。通过对幅值比和相位差进行线性最小二乘拟合,可以进一步拓展测量的频率范围。该方法准确可靠、简便快速,具有实际应用价值。     

The use of polarization modulation and amplitude-sensitive optical heterodyne interferometry for linear birefringence parameters measurement

A novel common-path polarization modulation and amplitude-sensitive optical heterodyne polarimeter is setup in order to characterize a phase retardation plate (PRP) in real time. The phase retardation ΔΦ and fast-axis angle β of the linear birefringence parameters (LBP) of a PRP are measured simultaneously. Meanwhile, the dynamic ranges of 0° < ΔΦ < 180° and 0° < β < 180° are demonstrated experimentally. In order to measure LBP in real time, a polarization modulation is introduced by continuously rotating the tested PRP such that ΔΦ and β are able to be obtained in terms of the ratio of the amplitudes of S polarization and the ratio of P polarization of the heterodyne signals, respectively. Consequently, this novel method, which combines optical heterodyne interferometry with a polarization modulation technique, not only improves the detection sensitivity, but also provides a real time capability to measure LBP. In addition, the error in the LBP measurement is derived and analyzed.     

人工异向介质调控电磁波极化特性的实验与仿真研究

电磁波的极化特性在通信、导航和雷达等方面已逐渐得到应用.为了有效控制电磁波的极化状态, 本文设计了一种基于开口环结构的人工异向介质.该人工异向介质由开口环结构,电介质基底和金属背板组成, 可以将入射的线性极化波完整地转换为圆极化波,椭圆极化波以及和入射波极化方向垂直的线极化波. 本文通过实验和仿真验证了本文的设计,实验结果和仿真结果符合较好.     

Fiber-optic distributed measurement of polarization beat length using slope-assisted Brillouin optical correlation-domain reflectometry

Optical Review - We demonstrate distributed measurement of the polarization beat length along single-mode optical fibers (SMFs) using slope-assisted Brillouin optical correlation-domain...     

薄膜材料光学参量的测量

介绍了薄膜材料光学参量测量实验的原理和方法以及对GaN膜的测量结果。