Focusing of high polarization order axially-symmetric polarized beams

We study the high numerical aperture focusing properties and typical applications of axially-symmetric polarized beams （ASPBs） with high polarization orders. We calculate the field distribution near focus of an aplanatic system for incident ASPBs with different polarization orders and initial azimuthal angles, and based on the simulation results, we find some unique focusing properties of the beams, such as ever on-axis energy null, strong longitudinal field, and flowerlike intensity distribution at focus. In addition, we can manipulate the three-dimensional （3D） focused field distribution flexibly by use of diffractive optical elements （DOEs）, which will give rise to some interesting applications, and we also discuss possible applications and present an example of a 3D optical chain at last.     

YG算法设计分数傅里叶变换衍射光学光束整形器件

针对分数傅里叶变换衍射光学光束整形器件,比较了按离散点与按菲涅耳积分计算得到的变换矩阵间的差距,从中分析得出按离散点计算的变换矩阵引入的离散化误差与分数傅里叶变换系统参数的关系.模拟计算结果表明,该离散化误差不能忽略.为了在输出面上得到真实的光强分布,应采用菲涅耳积分计算其变换矩阵.鉴于该变换矩阵非幺正,本文利用YG算法进行了光束整形器件的设计.     

二芳烯材料在重复擦写体全息存储中的应用研究

二芳烯材料是一种性能优异的光致色变材料,具有很好的抗疲劳性能,一般能重复擦写上万次,而不损失其性能。通过体全息光栅记录实验、角度复用体全息存储实验、重复擦写及强光记弱光读等实验,对二芳烯材料在重复擦写体全息存储中的应用进行了系统研究。由于二芳烯材料具有很高的折射率调制度(Δn=1.15×10-3)、可多次重复擦写、强光记弱光读的准非易失等性能,在可重复擦写的体全息存储中具有广阔的应用前景。     

金纳米颗粒掺杂光致聚合物的体全息混合光栅模型

金纳米颗粒掺杂光致聚合物在全息曝光过程中,光产物周期分布会形成折射率调制相位型主光栅,同时金纳米颗粒周期分布形成由局域表面等离子体共振引起强吸收的振幅型辅助光栅。研究基于耦合波理论的一种混合光栅模型,分析了光栅的体全息光学特性。结果表明,混合光栅中的折射率光栅和吸收光栅都能够提升体光栅的衍射效率; 体光栅的角度选择性也可以得到明显的改善。     

Optimal Design of an Achromatic Angle-Insensitive Phase Retarder Used in MWIR Imaging Polarimetry

Dielectric gratings with period in the range from λ/10 to λ/4 with A being the illumination wavelength not only exclude higher order diffractions but also exhibit strong dispersion of effective indices which are proportional to the wavelength. Moreover, they are insensitive to the incident angle of the illumination wave. With these features, we can design a true zero-order achromatic and angle-insensitive phase retarder which can be used as the polarization state analyzer in middle wave infrared （MWIR） imaging polarimetry. A design method using effective medium theory is described, and the performance of the designed phase retarder is evaluated by rigorous coupled wave analysis theory. The calculation results demonstrate that the retardance deviates from 45° by 〈 ±1.6° within a field of view ：±l0° over the MWIR bandwidth （3-5μm）.     

角锥棱镜阵列谐振腔的输出特性

 角锥棱镜阵列具有溯源反射和准相位共轭两大特点,可在一定程度上补偿高平均功率固体激光器的热畸变。但由于这种角锥棱镜阵列自身的缺陷和由它构成的谐振腔输出激光模式众多的特点,限制了其在谐振腔中的应用。分析了角锥棱镜阵列谐振腔产生多模输出的原因,提出了采用腔内滤波的方法实现单模输出。理论模拟和实验研究结果表明：利用该方法可较好地改善阵列角锥棱镜谐振腔的输出特性,获得了近5倍衍射极限的输出。     

基于光纤多狭缝的亚像元光谱采样及复原

光栅光谱仪的分辨率与其光通量之间存在折衷的关系。亚像元-反卷积序列光谱图复原方法可以在不降低光通量的前提下提高其分辨率。为使该方法能够应用在采用阵列探测器的小型便携式光谱仪上,提出了一种光纤多狭缝的设计方法,以获取亚像元重建所必须的序列光谱图。该方案的主要优点是无需微动机构,没有显著的像差变化,有利于简化算法。     

等宽圆环光瞳滤波器的超分辨性能研究

设计一种等宽圆环光瞳滤波器 ,并研究了它的超分辨性能。分析了光瞳中心半径和圆环数对斯特耳比、超分辨能力和旁瓣强度的影响 ,讨论了设计等宽圆环光瞳滤波器时中心半径和圆环数的优化问题。表明圆环数为奇数和偶数时 ,光瞳具有不同的超分辨性能 ;圆环数分别取 1和 2时 ,综合考虑超分辨性能较佳     

光学多目标识别的新方案

介绍一种数学形态学的击中与否（Ｈｉｔ－ｏｒ－Ｍｉｓｓ）算法，能快速准确实现光学多目标识别的新方案，避免了普通光学相关目标识别方法中经常出现的错误信号，因此，其目标识别结果更为有效可靠。     

常规光谱仪器分光系统的比较

革新常规光谱仪具有现实的技术和经济价值,是推动光谱仪器不断发展的重要途径。鉴于分光系统决定着常规光谱仪的基本性能,是革新常规光谱仪的关键,文章对常规光谱仪的分光系统进行了比较,以揭示各典型分光系统的特色和内在衍化动力。文章从决定要素及公式、典型数据三方面对各典型分光系统的基本特性指标：(光谱范围、分辨率、色散率和光通量)进行了逐一和综合的横向比较, 不但揭示出各分光系统的特色和互补性,还表明分辨率与光通量的矛盾普遍存在于常规光谱仪中。以此为主线纵观常规光谱仪的衍化历史,进一步揭示出分辨率与光通量的矛盾运动贯穿始终,是推动其发展的重要动力。这为理解常规光谱仪的发展提供了新的视角,正确的认识和把握分辨率与光通量的矛盾将有利于分析和解决光谱仪器面临的核心问题,加速新型光谱仪器的研制。