光折变晶体LiNbO_3:Fe中的特殊散射现象

用柱面透镜把经针孔滤波器扩束的激光束沿某一个方向聚焦成细丝状(或长条状),细丝状光束垂直入射到LiNbO_3:Fe晶体上,在远场位置观察散射光.我们发现光散射的方向与晶体的c轴方向不一致,不仅沿着晶体的c轴方向有散射光出现,沿光束的条形方向也出现很强的散射光.     

基于LD激发荧光粉白光光源的窄光束照明光学系统设计

蓝光半导体激光器激发荧光粉产生白光光源技术发展迅速,但由于大功率蓝光半导体激光器在快轴、慢轴方向的光场分布差别较大,使得日前激光照明整体光学性能仍旧较差,难以实现大规模推广应用。针对该问题,设计了一款高质量激光照明光学系统,基于蒙特卡洛光线追踪理论,对激光光束进行准直调控、均匀光斑整形以及对荧光片进行设计,使得整体光源模块各元件得到最佳整合,最终实现了窄光束激光照明。仿真结果表明:激光光源的光收集率达98.3%,激光光斑的不均匀度为1.7%,白光均匀度为98%,光斑是出射准直角为1.6°的方形窄光束白光光斑。     

写入光偏振态对Ce:KNSBN晶体衍射特性的影响

采用非同时读出条件下晶体两波耦合实验装置,以单束光入射Ce:KNSBN光折变晶体,通过改变抽运光偏振方向和品体c轴的夹角φ.系统记录了不同φ角下的抽运光透射光强I',随时间的变化情况.实验结果表明,当φ≤30°时,基本没有光扇效应;实验研究了正交偏振光写入下Ce:KNSBN晶体的两波耦合动态过程,并与e光写入下两波耦合动态过程进行了比较,发现正交偏振光写入时光扇噪声得到了明显抑制,在相同的写入参量条件下光栅的衍射效率明显提高.     

多光束叠加方法对Lyot改进型退偏器的偏振相关性研究

为深入研究Lyot改进型退偏器的性能,首次利用多光束叠加方法,分析其退偏性能的偏振相关性。理论分析发现:在楔角足够大的情况下,线偏振光振动方向与入射端晶体光轴夹角,即振动方位角为0°或90°时,退偏效果理想,夹角为45°时一般最差,但当退偏器对入射波长相当于1/4波片时,任意方位角的入射光都有同样好的退偏效果。实验较好验证了理论分析结果,并通过改变入射角使样品的总延迟量达到1/4波片效果,此时退偏度在99%以上。该研究为退偏器的理论分析和设计提供了新的参考依据。     

振幅掩模对非线性系统中调制不稳定性的影响

在LiNbO3∶Fe晶体中实验观察了由内在噪音引起的调制不稳定性和加入振幅掩模后产生的调制不稳定性,并对二者进行了比较。在使用振幅掩模时,根据晶体c轴方向与振幅掩模所带周期格子暗斑主轴方向的关系,分两种配置进行了观察比较,第一种配置是二者平行,第二种配置是二者成45°夹角。实验结果表明,掩模的加入加快了调制不稳定性的出现,但在第二种配置下产生的调制不稳定性对晶体内已形成的光子晶格的影响较小,并且这些周期性的光子晶格反过来对调制不稳定性的进一步发展有很好地抑制作用。由于光孤子有很高的应用价值,而调制不稳定性被看作是光孤子形成的预兆,所以研究它具有广泛的应用前景。     

一维离子导体α—LiIO_3中空间电荷涨落导致的光衍射现象的理论解释(Ⅱ) 各向同性模

本文进一步用文献中建立的理论,处理α-LiIO_3单晶在c向加静电场后出现的偏振不变的两类衍射带:(1)垂直于c轴的广角衍射带(第一类);(2)与c轴成倾角的小角衍射带(第二类)。理论证明了前者在入射光垂直于c轴时有可能产生很弱的o→o和e→e衍射;而当转动晶体使入射方向与c轴夹角α由90°减小时,o→o模的强度不变而e→e模则单调地成倍增加。我们还发展了比文献中给出的更为普遍的理论表达式,并针对第二类现象讨论了近乎平行于锥面的生长层上离子富集和涨落所引起的衍射带。从衍射带角宽不大于8°这一事实估算出,生长层方向偏离程度不超过2°,平均间隔不小于5μm。同样的模型也解释了o→e和e→o的衍射光斑的现象。     

BaTiO3晶体自泵浦相位共轭中的透射效应

从BaTiO_3晶体自泵浦相位共轭透射光束的出射角随泵浦光束入射角的变化,相位共轭透射光束在晶体中的光路,以及相位共轭透射光束的透射率随泵浦光束和晶体c轴夹角的变化等几方面研究了BaTiO_3晶体自泵浦相位共轭中的透射效应,根据实验结果肯定了自泵浦相位共轭中透射现象的存在.     

Wollaston式多光束分束棱镜的设计研究

基于方解石晶体的光学特性和传统Wollaston棱镜的结构特点,设计了一种新型Wollaston式多光束分束棱镜。棱镜的两块晶体的光轴不再是垂直的,而是呈现一定的角度。通过结合玻璃棱镜,可以实现三束或四束光束平行光束的出射。以晶体光轴夹角为45°角为例,对该棱镜进行了讨论研究。研究得出:当一束自然单色光入射时,当入射光束的光斑大小大于两平行光束之间的距离时,可以实现两束相互垂直的偏振光和一束自然光出射,当光斑大小小于棱镜中两平行光束之间的距离时,能够产生四束分开程度可调并且平行出射的偏振光。该棱镜能为不同的应用环境提供可调节的偏振出射光束,从而节约成本。     

一维离子导体α—LiIO3中空间电荷涨落导致的光衍射现象的理论解释(Ⅱ)——各向同性模

本文进一步用文献[1]中建立的理论,处理α-LiIO₃单晶在c向加静电场后出现的偏振不变的两类衍射带:(1)垂直于c轴的广角衍射带(第一类);(2)与c轴成倾角的小角衍射带(第二类)。理论证明了前者在入射光垂直于c轴时有可能产生很弱的o→o和e→e衍射;而当转动晶体使入射方向与c轴夹角α由90°减小时,o→o模的强度不变而e→e模则单调地成倍增加。我们还发展了比文献[1]中给出的更为普遍的理论表达式,并针对第二类现象讨论了近乎平行于锥面的生长层上离子富集和涨落所引起的衍射带。从衍射带角宽不大于8°这一事实估算出,生长层方向偏离程度不超过2°,平均间隔不小于5μm。同样的模型也解释了o→e和e→o的衍射光斑的现象。 关键词：     

飞秒脉冲测量过程的光路精确调节理论分析研究

针对单发次飞秒激光脉冲波形的测量,入射光夹角和晶体的偏转姿态是光路精确调节中的关键影响因素,为了精确描述入射光夹角和晶体的偏转与输出自相关信号的关系,我们对和频过程进行理论分析和推导。文中对入射光夹角的取值范围进行数学推导和计算,并定量分析了输出的自相关信号与晶体的姿态的关系。结果表明,要满足位相匹配条件,入射夹角存在一个最小值为30.114°;产生的自相关信号输出方向对晶体的转动姿态不敏感,输出强度对参与耦合的两入射光束的夹角敏感;对晶体的转动姿态容量较大,且晶体越薄越不敏感;自相关信号的时间分辨力由晶体内参与耦合的两入射光束的夹角决定,改变晶体外的夹角不会改变时间分辨力。     

偏振方向对涡旋光束产生的影响

在利用液晶空间光调制器(LCSLM)产生涡旋光束时,入射光的偏振方向对涡旋的产生有着明显的影响。从液晶空间光调制器的工作原理出发,研究了不同偏振方向的线偏振光在通过LCSLM的相位调制后,涡旋光束产生的变化。通过模拟仿真与实验结果的比较,发现随着线偏振光的偏振方向与液晶分子光轴夹角的增大,液晶空间光调制器的调制误差变大,所产生的涡旋光束的质量变差。当夹角大于4.725°时,涡旋光束的质量明显变差。而随着夹角继续增大,LCSLM对入射光的调制作用减弱,无法产生涡旋光束。     

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.     

Amplified backward scattering in LiNbO3:Fe

We study the characteristics of the amplified back-scattered light in a LiNbO₃:Fe crystal cut normal to the optic axis when it is illuminated with a linearly polarized parallel beam of monochromatic light. The scattered light forms different patterns depending on the direction of vibration of the incident beam. The incident beam and the back-scattered beams interfere and generate numerous ‘noisy’ gratings in the volume of the crystal which diffract and amplify selectivity the weak scattered beams. This study is of practical importance since a normally cut LiNbO₃:Fe crystal may be used as a self-starting non-linear adaptive mirror in laser cavities.     

LiKSO4单晶体内体位相光栅引起的光衍射现象

本文报道光通过LiKSO₄单晶体产生的有规律性的衍射现象,衍射环和衍射带。观察了不同实验条件对衍射现象的影响,可以肯定这些现象是波矢k垂直于c轴的体位相光栅所产生。伴随衍射环内外各出现副环的来源尚未能理解。 关键词：     

一种液晶透镜盒间隙的测试方法

针对当前液晶透镜盒间隙测试存在的难题, 文中提出采用线偏振干涉法测试方法, 采用光强均匀分布的单色光入射, 检偏器的偏光轴方向与起偏器的偏光轴垂直或者平行, 液晶透镜的液晶取向层的摩擦方向与起偏器偏振轴夹角为45°, 此时干涉条纹亮暗差别最明显. 利用液晶透镜中心保持预倾角不变的透过率以及其他位置透过率最大值来计算液晶透镜的盒间隙, 该方法简单、可靠, 因采用光学手段测试, 其精确度相对较高. 关键词： 液晶透镜 盒间隙 线偏振光干涉 透过率     

双向分束角对称的偏光分束镜设计与性能分析

为了获得分束角对称的偏光分束棱镜,在双Wollaston棱镜结构的基础上,通过合理设计棱镜左右两端晶体光轴的取向,使棱镜整体呈中心切面对称;在保证对正向入射的光对称分束的同时,对反向入射光同样可以对称分束,达到了双向对称分束的目的;在此基础上给出了晶体光轴的旋转角δ与棱镜结构角S以及与波长的关系;并分析了对633 nm设计的棱镜用于其他波长时分束角的对称性.结果表明：在±300 nm的光谱范围内,分束角的不对称度均小于0.24°.     

Optical activity of a cadmium diphosphide crystal

We have experimentally studied the characteristic features of a laser beam, polarized at angles of ± 45° to the horizontal (vertical), passing through plates of varying thickness cut from a CdP₂ crystal and placed between crossed polarizers, as a function of their angle of rotation relative to the vertical axis. We show that a periodic variation in the intensity is connected with the variation in polarization of the laser beam. We have established that the laser beam remains linearly polarized not only when it passes through the sample along the optic axis, but also when it travels at up to a 17.5° angle to the optic axis. In this case, the specific rotation of the plane of polarization along the optic axis is 68.2 degrees/mm for a thicker plate and 83.3 degrees/mm for a thin plate. __________ Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 73, No. 5, pp. 690–693, September–October, 2006.     

自准直法测GdTaO4晶体折射率

本文利用自准直法在473, 532, 632.8和1064 nm的激光波长上精确地测量出GdTaO₄晶体的折射率, 得到了Sellmeier方程, 并计算了在632 nm处光轴与折射率主轴n_z的夹角为21.75°, 进而得知GdTaO₄晶体是正光性双轴晶体.     

偏振显示及椭圆偏振光测量实验

以单束正交线偏振光为光源,利用角向偏振显示器,采用CCD摄像机进行图像采集,利用Matlab软件进行图像处理,设计了一种由He-Ne激光器、角向偏振显示器组成的偏振光偏振方向显示系统,并研究了其角度特性.实验结果表明:系统在起偏器的起偏角分别为0°、90°、180°、270°、360°时,角向偏振显示器偏振显示角度的测量准确度分别为0.480°、0.168°、0.528°、0.421°、0.340°,测量精确度分别为0.208°、0.576°、0.660°、0.603°、0.466°,测量数据拟合曲线的线性相关系数为0.999.结合1/4波片,检偏器和分光比为50:50的分束器,构建了椭圆偏振光测量系统,完成了椭圆偏振光测量实验,椭圆率为0.198.