光隔离器法拉第旋光材料磁偏角的测量

研制光隔离器,关键技术之一在于经抛光后的法拉第旋光片在饱和磁化条件下,其磁偏角必须为45°。否则,隔离度将严重下降。本文给出了测量其磁偏角的测试系统。精度较高,且外加磁场强度连续可调,以满足具有不同饱和磁化条件的各种法拉第旋光材料的测试。     

新型低损耗石英旋光滤波器

为了提高出射光的透过率,并且在保持主透射峰不变的情况下,增加对次极大强度的减小作用,介绍了一种利用石英晶体旋光作用的新型滤波器,并从原理上作了分析。此新型滤波器与原有多级滤波器相比,主要的改进在于减少了所用偏光镜的数目,以原有3级石英晶体旋光滤波器为例,将此新型滤波器与原有结构进行了比较,从理论上分析了在考虑各器件损耗的情况下的滤波特性。并利用分光光度计对新型石英晶体旋光光学滤波器的滤波特性进行了实验研究。结果表明,此滤波器具有减少出射光损耗的显著效果,同时具有减小次极大的效果。这一结果对观测光谱是有帮助的。     

光纤干涉测量零位系统的设计

介绍了一种干涉测量系统中零位点的确定及信号处理的方法，它采用编码光栅，利用光电转换技术，获得高精度的定位信号，同时对光栅编码进行了计算机仿真。     

计算单轴旋光晶体光学性质的新矩阵:旋光Jones矩阵

根据Fresnel唯象旋光理论和Born旋光理论推导出了一个能快速方便地计算单轴旋光晶体光学性质的2×2矩阵———旋光Jones矩阵,与Berreman4×4矩阵(Born旋光模型)分层计算方法的结果相比,该结果是解析的,这就使得进一步研究其他光学性质变得很方便。详细介绍旋光Jones矩阵的建立过程,并以石英晶体为例,介绍运用该矩阵计算旋光晶体的光学性质的具体过程。该计算方法对于斜入射情况下的无旋光介质和各向同性旋光介质仍然适用。     

硅酸铋晶体的旋光特性

本文介绍了我所生长的Bi_(12)SiO_(20)晶体的旋光特性。测量了该晶体的旋光率以及旋光率随波长和环境温度的变化,并用回旋偏光法排除旋光性。讨论了由晶体内部光学不均匀性所造成的自然双折射现象等。     

改善石英晶体旋光滤波器次极大的优化设计

为了改善滤波光谱的次极大,提高透过滤波片观察像的衬度,设计了减小次极大光强的石英晶体旋光滤波结构,并从理论上分析了滤波特性。以3级石英晶体旋光滤波器为例,由分析可知,在第3级之后增加1级与第1级或第2级相同的结构,均有效地减小了次极大的光强;比较发现,增加1级第2级的结构效果较好。结果表明,此设计对改善石英晶旋光滤波器次极大应用于观测光谱中提供了理论依据。     

磁致旋光效应测量脉冲大电流技术分析

通过分析磁致旋光效应,提出了利用磁致旋光效应对脉冲大电流进行测量的理论依据,列举了3种典型测量系统的光路设计.经分析,其中四光路系统是一种比较成熟的设计方案,它既没有直流和交流分量分离带来的误差,也没有偏转角正弦函数单调区间的限制,而且扩大了电流的测量范围,其应用前景广阔.     

三腔镜法测量弱旋光手性材料的旋光角

首次利用S偏振光的反射保偏特性,采用三腔镜法使S偏振方向的光沿一个方向多次通过手性材料来增大旋光角度的新方法,可较精确地测量旋光性较弱的手性材料的旋光角,实验证实了理论设想.测量结果表明：在光路中放入手性材料后,S方向偏振光在三次循环的情况下,出射光仍几乎保持线偏振的状态,其旋光角度与其循环次数成正比关系.     

BiCaInVIG法拉第旋转器旋光色散的测量

对于法拉第光隔离器,法拉第旋转器45°旋转角的精确度决定了其隔离度,法拉第旋转器的旋光色散决定了其带宽.本文给出了法拉第旋转器旋光色散的测量方法,并对铋钙钒石榴石(BiCaInVIG)法拉第旋转器样品的旋光色散进行了测量.结果表明波长越长,法拉第旋转角越小.     

斯托克斯光偏振态测量系统的优化

为了满足光偏振态分振幅测量模块（DOAP）对分光棱镜复杂且严格的加工要求,采用在经典DOAP透射光路及反射光路各引入一块波片的方法,组成改进后的光偏振态测量模块。推导了新的仪器矩阵表达式,通过分析波片参量对仪器矩阵条件数的影响,得到了最佳波片的参量及其关系。结果表明,优化后的斯托克斯椭偏仪测量薄膜样品的厚度和折射率的标准差分别为0.1nm和0.001。通过选择波片的最佳方位角或相位延迟量可以实现斯托克斯椭偏仪仪器矩阵的优化,从而提高系统的测量稳定性及可靠性。     

光纤环形器中偏振棱镜系统的实验设计与制作

本文设计了一种新型的偏振棱镜系统,它具有损耗小、隔离度高、结构紧凑、调试方便等诸多优点。该偏振棱镜系统的损耗为0.6dB,隔离度为24dB。以此为基础做成的光纤环形器指标为,波长在1.3μm时,插入损耗(包括光纤对接损耗)∶2.2～2.4dB,隔离度∶20.5～23.1dB。     

基于光反馈自混合干涉的位移测量算法设计及滤波

为实现适度光反馈机制下位移的测量,研究设计了基于相位解卷的位移测量算法。为了提高测量精度,对光反馈自混合干涉信号进行了预处理,重点研究了光反馈自混合干涉信号的滤波问题。通过仿真和实验,验证了本文方法的可行性。在光反馈自混合干涉位移测量系统中,使用本文所设计的方法可以重构出高精度的物体振动轨迹。     

光学识别系统小型化设计

针对光学识别系统的技术指标,对其光学系统进行小型化设计.其中,傅里叶透镜与准直扩束系统均采用摄远型式结构,在满足其长焦距的前提下大大缩短了系统的光学筒长.为了使系统结构更精巧,引入了二元光学元件,利用ZEMAX辅助设计软件对光学系统结构进行优化;通过有效地折叠空间光路使系统布局更紧凑,最后研制出的小型化透射式光学识别系...     

新型离轴反射式变焦光学系统设计

介绍了一种基于初级像差理论和矢量像差理论的机械补偿式新型离轴三反变焦系统的设计。提出了反射变焦系统初始结构的确定方法,对初级像差方程进行了约束优化,得到了满足要求的部分共轴初始结构参数。指出了利用矢量像差理论进行离轴反射变焦系统设计的必要性,提出了弥补共轴系统不足的离轴反射变焦光学系统的设计方法,分析了相应的去除遮拦、矫正像差的设计理论,并结合具体的设计指标,采用CODEV光学设计软件,设计出符合系统指标要求的离轴三反变焦光学系统,并对其进行了像质评价。结果表明,成像质量良好,满足总技术指标的要求。     

一种折反式激光半主动导引头光学系统

介绍了激光半主动导引头及其光学系统的结构和特点.依据半主动激光导引头的总体指标要求,分析、计算了折反式激光导引头光学系统的关键参数.进行了光学系统的结构选型,分析了激光导引头光学系统的像差和光斑要求,进行了光学系统设计.仿真结果表明,整个线性视场范围内,折反式激光导引头光学系统光斑直径稳定无变化,能量分布均匀一致;瞬时...     

高消光比测试系统的研究

消光比是标志偏光器件性能的主要参数之一,也是表征许多光学材料性质的重要指标。因此对消光比的精确测量一直是人们非常关心的问题,也是科研和生产中亟待解决的一个课题。而高消光比的测量更是急需解决的关键问题之一。虽然,过去人们曾在这方面做过一些工作,但由于起偏系统和测试方法等的限制,很难保证其测量精度和灵敏度,并且无法给出单只偏光器件的这一参数。本文给出了一种测量高消光比的有效方法。并建立了相应的测试系统,其消光比的测量优于10~(-9),能较好地满足科研和生产的需要。     

高精度远程光纤传输延时测量系统研究

介绍了当前的光纤传输延时测量方法和发展现状,针对远程光纤传输延时测量设计了一种高精度的测量系统,详细地阐述了系统的总体设计、工作机理及关键技术的解决等方面问题,最后介绍了系统的验证实验方法和系统所能达到的测量精度.     

基于光纤位移测量的透明液体折射率测量方法

本文提出了一种基于光纤位移测量的液体折射率测量方法。首先,采用激光干涉法设计了 液体折射率测量的光学系统,并基于激光散斑消除理论,设计了针孔滤波器合理消除散斑, 提高了系统的抗干扰能力;其次,对测量系统中的位移测量方法进行分析和研究,提出了 一种光纤式位移测量方法,并设计应用反射式光纤位移传感器,取消传统的条纹计数,实 现了位移的高精度测量,其测量分辨力可达微米级;再次,采用机械位移驱动系统,驱动 光学系统元件移动来实现光程差的自动变化,其驱动分辨力可达纳米级;最后,搭建液体 折射率总体测量演示验证系统,以纯水、溶液为实验对象,其所需待测样品的容量少 于0.001ml。实验结果表明:纯水折射率 的测量精度可达1.5×10－3, 溶液折射率测量精度可达2.1×10－3,表明该测量方法可实现液体折射率的非接触、高精度 、智能测量。     

平面手征结构的旋光度精密测量

基于精密步进电机和光纤光谱仪的光学测试系统,优化设计了一种精确测量手征结构样品旋光度的方案。对手征样品旋光性的理论分析结果表明,由于周期性手征结构样品制作过程中90°旋转对称性被打破,线偏振光经过样品后偏振面旋转角度与入射光的偏振面角度有关。实验测量结果直接证明了理论分析的正确性。利用设计的光学测试系统对采用电子束光刻技术制作的周期性平面手征结构样品进行旋光度测量的结果表明,样品在波长为633nm处具有0.05°的旋光度,很好证明了研制的周期性平面手征结构具有一定的旋光性。