基于液晶光阀和光束分析仪的Goos-H(a)nchen位移的简单测量

Goos-H(a)nchen(GH)位移只有波长数量级,在实验测量上比较困难.提出了一种基于液晶光阀(LCLV)和光束分析仪(LBP)直接测量GH位移的新方法.研究了LCLV对光偏振态调制的特性,结果发现,当外接电压发生变化时,光的偏振态也随之变化.利用LCLV对光偏振态的调制和LBP记录光斑的重心位置的变化,直接测量出TE和TM两种偏振态入射时棱镜单界面反射光束的GH位移差.这个探测方法简单,不需要复杂的外部处理电路,且实验结果与理论结果很吻合,此方法也可以进一步直接测量二维位移.     

半导体光放大器的偏振调制特性研究

首先理论分析了半导体光放大器的非线性偏振调制（PolM）效应,导出了稳态条件下SOA的偏振转换矩阵。通过数值仿真,描述了包括非线性自偏振调制（SPolM）、互偏振调制（XPolM）导致的偏振态在庞加球上的变化形态。计算结果表明,SOA偏振调制效应表现为偏振旋转特性,偏振旋转的大小由入射光强和偏振态决定,旋转结果表现为输出光中的TM模分量增加,而TE模分量下降。文章同时讨论了SOA驱动电流变化对PolM效应的影响以及由其引起的电光偏振调制（IPolM）效应,并仿真得出了电流变化导致的输出光偏振态的变化轨迹。     

偏振态纵向变化矢量光束研究进展(特邀)

立足于偏振态空域调控技术，矢量光束所特有的偏振态空间结构属性，使其在光学及其交叉学科领域表现出巨大的研究价值和应用潜力。以往的研究主要关注偏振态的横向空域调控，而纵向(传播)方向同样是重要的光场调控维度，偏振态纵向变化矢量光束的出现，拓展了矢量光束的调控维度，为光与物质的相互作用带来更多可能，引起了广泛关注。文中围绕着偏振态纵向空域调控技术的发展，介绍了基于纵向变化位相差和振幅差的偏振态纵向变化矢量光束生成理论，并总结归纳了利用相位调制和空间频谱滤波的两类实验生成方法。此外，文中还对偏振态纵向变化矢量光束目前存在的问题进行了讨论，并对其发展前景进行了展望。     

光纤干涉系统光学湍流测量原理及其偏振噪声问题的分析

光纤干涉仪具有测量精度高、探测灵敏度大等优点,可用于直接测量大气湍流折射率起伏.首先简要介绍了光纤Mach-Zehnder干涉仪的光学湍流测量原理,描述了低双折射单模光纤中光束偏振态变化诱导的偏振信号衰落现象,并通过偏振态的邦加球分析和详细的公式推导,得出了干涉仪可见度和相移噪声的关系式.结果表明:控制输入光偏振态与干涉仪本征向量之间的夹角在零度左右,可有效地抑制偏振噪声,最后给出了偏振控制器实现偏振控制的原理,为构建稳定的光学湍流测量光纤干涉系统提供了科学依据.     

基于PSIM技术的偏振光谱仪测量数据处理方法

偏振光谱强度调制（PSIM）是一种先进的偏振光谱测量技术,测量数据处理是PSIM偏振光谱仪解析待测光偏振光谱信息的关键环节。论文从PSIM技术的调制、解调机理出发,结合相关数字信号处理理论,给出了从PSIM偏振光谱仪系统的测量数据中,解析待测光四个Stokes矢量元素谱的数学原理,建立了PSIM偏振光谱仪的测量数据处理流程。搭建了PSIM偏振光谱仪实验装置,分别对平行光管直接输出光信号及平行光管加透光轴水平方向偏振片后输出的光信号进行了测量实验。利用建立的PSIM偏振光谱仪测量数据处理流程,对实验装置的测量数据进行了偏振光谱信息解析处理,处理结果与理论分析结果间良好的一致性,验证了PSIM偏振光谱仪系统数据处理方法的正确性。     

基于Stokes参量法测量矢量光束偏振态的方法

矢量光束的偏振态检测是矢量光束研究的关键技术。论文研究了基于Stokes参量法测量矢量光束偏振态的方法,介绍了该方法的基本原理和实现过程。基于猫眼腔激光器和马赫-曾德干涉仪生成了4种不同偏振态分布的轴对称线偏振矢量光束,并用Stokes参量法计算了生成光束的四个Stokes参量,以及光束每个像素点上的椭圆取向角和椭圆率角,得到了生成光束的偏振纯度。实验结果证明了Stokes参量法可有效实现矢量光束的偏振态检测。     

含Rashba自旋轨道耦合二维电子气结构中电子反常位移及自旋分离

研究了含Rashba自旋轨道耦合的磁电调制半导体二维电子气中弹道电子的反常位移 （Goos-H?nchen位移,即GH位移）。计算中发现,通过调节结构的各个参数包括入射角、磁场强度和Rashba自旋轨道耦合系数,可以有效地调控GH位移,并且在一定条件下可以为负。电子的GH位移和自旋极化态有密切关系,这个自旋相关的位移可以用来分离不同自旋极化的电子束。基于这种现象,提出了一种利用GH位移在半导体2DEG中分离不同自旋极化电子的方法。     

电介质膜增强的Goos—Hǎnchen位移的微波测量

如果在折射率较高的电介质基底上镀一层折射率较低的电介质薄膜（介质膜的另一侧为折射率更低的介质，如空气），并且恰当选择基底内光束的入射角，使得光束在基底一介质膜界面上折射到薄膜内、在薄膜一空气界面上全反射，那么反射光束的Goos—Hǎnchen（GH）位移在一定条件下会得到共振增强。采用微波技术直接地测量了这种Goos—Hǎnchen位移随电介质膜厚度的变化，测量结果与理论预言吻合得较好。     

基于S波片和双延迟器的矢量光场偏振调控方法

基于S波片和双延迟器的偏振特性,提出了一种矢量光场的生成及偏振调控方法,该方法能够将标量高斯光束转换为偏振态分布可调谐的矢量光束。结合Stokes-Mueller矩阵算法,建立了矢量光场偏振调控的数学模型,并仿真计算出标量高斯光束经过S波片和双延迟器（包括双1/4波片和双1/2波片两种情况）后的偏振态空间分布。讨论了双延迟器相对旋转时光场偏振分布的演化规律及机理,实验结果与数值仿真结果相互吻合,表明该方法可以实现对标量相干光场的复杂偏振调控,验证了理论分析的正确性和该方法的可行性。     

光栅成像位置传感器中的偏振调制技术

提出了一种用于光栅成像位置传感器的偏振调制技术,利用米勒矩阵对其调制原理进行了详细的分析。该偏振调制器主要由起偏器、萨伐尔板、两块1/4波片、光弹调制器和检偏器构成。起偏器、萨伐尔板置于探测光栅之前,在探测光栅位置上形成两个错位的偏振方向正交的像光栅。两块1/4波片、光弹调制器和检偏器置于探测光栅之后,实现对莫尔信号的高频调制。该偏振调制技术消除了光源光强波动和电路增益变化引入的测量误差,抑制了杂散光、探测器噪声对测量结果的影响。实验验证了该偏振调制技术的有效性,结果表明这一技术使光栅成像位移传感器获得了优于12 nm的重复测量精度。     

液晶光阀(LCLV)实时假彩色编码

本文利用液晶光阀实现了光学密度图像的实时假彩色编码。文章采用一种简化混合场效应模式,数学地分析了液晶光阀对读出线偏振光的偏振态的调制作用,给出了投影光束的光强与液晶层上的电压、读出光的偏振方向和波长的关系,讨论了液晶光阀假彩色编码的原理和实质,并得到了实际假彩色编码的结果。     

液晶光阀组式光刻快门控制电路的研究与设计

通过分析光刻快门的控制原理及结合液晶光阀的工作原理．对液晶光阀组的控制进行了研究并给出了其控制电路图，该控制系统采用DS75451与门模块对液晶光阀组进行驱动，通过AT89C51单片机控制液晶光阀组的亮暗．实现了对液晶光阀组的控制．起到光刻快门的作用。通过实际光刻试验．液晶光阀组式光刻快门机构可以完成编码图案的控制，通光控制达到了预计的要求．刻出的图案清晰，线条陡直．证明液晶光阀替代穿孔带用于光刻快门是完全可行的。     

基于多焦点全息透镜变换的实时高效非线性联合变换相关器

提出一种实时高效非线性联合变换相关器,用多焦点全息透镜产生联合变换功率谱阵列,有效地利用了空间光调制器的使用面积和读出光能量,液晶光阀工作在近饱和区实时实现非线性相关,理论分析和实验结果表明,这种相关器将多个锐化的相关信号叠加在一起,可输出增强的相关信号。     

利用液晶光阈记录像面彩虹全息

本文提出了利用液晶光阀的干相图像记录相面彩虹全息的方法,借助液晶光阈的非相干－相干图像转换性能,利用计算机设计合成全息的分色图像,通过改变物光会聚点的位置来改变物光的方向,在同干板上多次曝光记录合成全息图像,白光源再现时,可再现出合成的彩虹全息图像。     

DEVELOPMENT OF AMORPHOUS SILICON LIQUID CRYSTAL LIGHT VALVE

Using the amorphous silicon (a-Si:H) film, which is cheap and has a small time lag, as the photoconductive layer of the liquid crystal light valve(LCLV) is an ideal selection. With the method of impedance matching used, we have designed and fabricated an a-Si:H LCLV and have obtained a clear image on a large screen projection system. The resolution of the valve was 20 lp/mm. The sensitometry measurement showed that the projection light level varies linearly with the writing light level when the latter is below 100 μW/cm2. The measurement of the transient response at the writing light level of 100 μW/cm2 indicated that the rise time and the decay time were 60 ms and 80 ms, respectively.     

基于液晶光阀非线性的光折变联合变换相关器

提出一种基于液晶光阀非线性和光折变晶体实时动态存储特性的联合变换相关顺。该相关顺能实现输入物的微分、对比度反转等丰富图像的联合变换相关。计算机模拟分析了不同输入场景情况下图像的正像、微分像和对比度反转像联合变换相关的特点。     

斜入射激光抽运铯束频标中的光频移

本文对斜入射激光抽运斜入射激光检测小型铯原子钟实验系统上光抽运区荧光引起的光频移（主要是交流斯塔克移动）作了理论计算。结果表明斜光抽运方案可以有效降低铯原子束频标中的光频移。文中同时提出一种通过改变斜入射抽运激光发散角来直接测量光频移的新方法。     

多通道实时光电混合联合变换相关器

提出一种多通道实时光电混合联合变换相关器,其中用一个液晶光阀(LCLV)作为非相干--相干图象转换元件,用一个多通道全息透镜阵列作为付氏变换元件实现多通道联合变换相关.这种相关器有效地利用了液晶光阀的有效使用面积和读出光能量,提高了相关识别性能.文中给出了实验结果.     

电介质膜增强的Goos-H(a)nchen位移的微波测量

如果在折射率较高的电介质基底上镀一层折射率较低的电介质薄膜(介质膜的另一侧为折射率更低的介质,如空气),并且恰当选择基底内光束的入射角,使得光束在基底-介质膜界面上折射到薄膜内、在薄膜-空气界面上全反射,那么反射光束的Goos-H(a)nchen(GH)位移在一定条件下会得到共振增强.采用微波技术直接地测量了这种Goos-H(a)nchen位移随电介质膜厚度的变化,测量结果与理论预言吻合得较好.     

湍流对部分相干光光谱移动的影响

Wolf效应，即部分相干光除满足定标律之外，即使在自由空间中传输时其光谱一般也会发生变化，是一类著名的相关诱导光谱变化现象。以高斯-谢尔模型(GSM)光束作为部分相干光的典型例子，研究湍流对高斯-谢尔模型光束光谱移动的影响。基于部分相干光的传输定理，并考虑湍流的存在，推导出了高斯-谢尔模型光束通过湍流介质的光谱公式，并作了数值计算。研究表明，无论定标律是否满足，湍流都会影响高斯-谢尔模型光束的光谱。湍流越强，与无湍流情况比较光谱移动越大。特别是，若不满足定标律时轴外光谱还会出现分裂。高斯-谢尔模型光束在湍流介质中的光谱移动由光束的空问相干性、折射率结构常数Cn^2和位置等参量决定。