单模光纤耦合器的偏振温度特性研究

理论分析并研究了温度变化对单模光纤耦合器的偏振特性的影响.推导了单模光纤耦合器输出消光比与输入消光比、模式耦合率的关系表达式.利用多个偏振特性不同的光源,进行了在快速温度变化条件下单模耦合器输出消光比随温度变化的测试实验,证明了采用低偏振的光源有利于降低单模耦合器中因温度变化引起的模式耦合效应.最后仿真计算了在光源输出消光比不同的情况下模式耦合引起的光纤陀螺输出误差的大小,为不同环境应用的光纤陀螺选取合适的光源提供了参考.     

Deep silicon grating as high-extinction-ratio polarizing beam splitter

A deep binary silicon grating as high-extinction-ratio reflective polarizing beam splitter （PBS） at the wavelength of 1550 nm is presented. The design is based on the phenomenon of total internal reflection （TIR） by using the rigorous coupled wave analysis （RCWA）. The extinction ratio of the rectangular PBS grating can reach 2.5~105 with the optimum grating period of 397 nm and groove depth of 1.092 μm. The efficiencies of TM-polarized wave in the 0th order and TE-polarized wave in the -1st order can both reach unity at the Littrow angle. Holographic recording technology and inductively coupled plasma （ICP） etching could be used to fabricate the silicon PBS grating.     

基于红外标准星的红外辐射标校方法

为了提高空间目标的红外辐射测量准确度,提出了基于精确校准的红外标准星的红外辐射标校方法.测量不同大气质量处多颗具有较高光谱分辨率的红外标准星,采用天文孔径测光法对望远镜拍星数据进行处理,依据大气消光模型进行最小二乘线性拟合,获得了测量系统的红外辐射响应率和大气消光.1.2m望远镜上中波红外成像终端验证性实验结果表明,该方法的恒星辐照度反演误差最大为16.28%.且该方法无需增加额外设备,操作简单,易于实现,可随时对测量设备进行实时标校.对地基大口径望远镜的红外辐射测量具有一定的应用价值.     

六角星形Ag纳米结构的光学及传感特性

本文用时域有限差分法研究了六角星形Ag纳米结构的消光光谱及其传感特性。计算结果表明,随着顶角角度从20°逐渐增大到140°,六角星形Ag纳米结构消光光谱峰值波长出现蓝移现象,并且强度逐渐减弱。折射率灵敏度受顶角角度影响变化很大,但角度变化对消光光谱的半高全宽的影响较小,品质因数主要受折射率灵敏度的影响在30°时最大。对于实验中顶角钝化的情况,本文分析发现,顶角钝化程度对其消光光谱也有一定影响,品质因数会随着顶角钝化的增加而减小,传感特性减弱。     

流动注射双合并带铬黑T-Ca(Ⅱ)络合消光光度法监测葡萄糖酸亚铁合成

开发了一种基于流动注射双合并带铬黑T(EBT)-Ca(Ⅱ)络合消光光度法在线监测葡萄糖酸亚铁(Fe-Gla)合成的FIA系统,依据葡萄糖酸钙(Ca-Gla)、Fe(Ⅱ)型树脂为原料合成Fe-Gla的离子交换反应式(Ca(Ⅱ)+RFe■RCa+Fe(Ⅱ)),通过检测合成过程中的Ca(Ⅱ),实现了对Fe(Ⅱ)型树脂柱运行状态及产品中Fe-Gla含量的自动在线监测。对该系统的相关影响因素进行了优化:检测波长为660 nm、EBT浓度为280 mg/L、载流为NH3·H2O/NH4Cl(pH 12.4)的混合液。本方法测定Ca(Ⅱ)的线性范围为0~640 mg/L,对合成过程进行监测时,896 mg/L Fe(Ⅱ)、64 mmol/L H+对监测结果无影响。本方法实现了产品生产实时自动化监测分析,具有人为误差小、精度高(RSD≤0.53%,n=11)、分析速度快、试剂/试样用量少等特点。     

布儒斯特角法测量金属薄膜折射率并解释不消光现象

根据布儒斯特角原理对磁控溅射的铜膜样品进行了折射率的测量,实验发现当p偏振光以布儒斯特角入射时,反射光并没有完全消光.从理论上、通过数值计算分别论证了金属薄膜折射率的虚部、薄膜界面多次反射等因素的影响,并与实验结果比对得到符合的结果.     

动态细水雾的最佳热辐射消光粒径

研究了细水雾遮蔽衰减热辐射过程中,取得最佳遮蔽效果的动态雾滴初始粒径问题。综合考虑雾滴的光学特性和动力学特性,定义了热遮蔽指数作为度量动态雾滴消光能力的指标。在模型构建中,用索特粒径将多分散性的细水雾等效成单分散系;用Planck平均法获取水雾的灰体辐射特性参数;并采用数组调用、线性插值的方法提高大量计算Mie氏消光因子的效率。研究发现,基于遮蔽指数的最佳消光粒径要远大于基于光学特性的最佳消光粒径。     

高功率脉冲光隔离器非线性及热效应分析

从理论上分析了脉冲情况下,磁光晶体横向温度梯度引起的光弹效应、消光比以及克尔效应对光隔离器隔离度的影响,并与连续入射情况进行了对比。结果表明:在平均功率相同的情况下,脉冲光束入射比连续光束入射情况隔离度更低;当平均功率较小时,消光比对隔离度的影响较大;当平均功率较大时,消光比对隔离度的影响有限,主要表现出光弹效应对隔离度的影响;当峰值功率密度较大时,克尔效应将显著降低隔离度,并且峰值功率密度越大,对隔离度的降低程度越大。     

偏振光学系统中相位延迟机理及其应用

为了实现偏振编码的自由空间量子密钥分发实验,研制了偏振保持的光机系统,并对该系统所采用的相位延迟传输机理及应用进行了研究,建立了偏振误码率在允许范围内的量子链路.首先,采用矩阵光学理论对偏振光的方位角、相位延迟与消光比的关系进行了介绍.接着,通过矩阵光学理论及实验验证了偏振光学系统的相位延迟线性叠加原理.然后,在相位延迟线性叠加原理的基础上,设计了一套偏振保持光学系统,并通过理论分析及实验验证了此系统具备良好的偏振保持效果.最后,将偏振保持光学系统的设计机理应用于量子通信光机系统的设计之中,并取得了良好的设计效果.实验结果表明:相位之间的相互抵消可以有效地进行偏振保持设计,最终设计的量子通信光机系统的偏振消光比优于500∶1.满足了自由空间量子通信实验中对偏振误码率的要求.     

Dual-wavelength fiber grating laser in linear overlapping cavity

We report a switchable dual-wavelength fiber grating laser in linear overlapping cavity. The laser features two overlapping cavities sharing a single Yb-doped gain medium fiber and two sets of fiber Bragg gratings. A coiling fiber setup is inserted into the 1035 nm laser cavity. Given that the bending loss is inversely related to the bending radius, the cavity loss of 1035-nm can be modulated. Modulating the bending loss facilitates the switching of the fiber grating laser to a single-or dual-wavelength output at 1030 or 1035 nm and convenient tuning of the power ratio of the two wavelengths. An approximately 152.6-mW output power and up to 38-dB polarization extinction ratio are observed. The simultaneous lasing at I030 and 1035 nm is a qualified seeder source for amplification to high power scale and can be applied to difference frequency generation of a terahertz signal. This dual-wavelength fiber grating laser is a potential pump source for generating terahertz radiation using a novel approach.