液晶相位可变延迟器可见光波段色散特性的实验研究

为了获取简单易控的相位可变延迟器,实现不同波长入射光偏振态的可控调制,利用偏光干涉法获得了可见光波段液晶相位可变延迟器(LCVR)在π/2、π和2π相位延迟下驱动电压与入射光波长的关系特征曲线,测量结果具有很好的重复性。结果表明,LCVR所需的驱动电压随入射光波长按e指数规律递减,并拟合得到它们的函数关系式。该实验结果对于LCVR偏振控制系统的检测、设计、制作和使用都具有一定的参考价值。     

静态光谱偏振差分成像技术研究

提出了一种基于液晶可调谐滤光片(liquid crystal tunable filter,LCTF)和液晶可调谐相位延迟器(liquid crystal variable retardation,LCVR)的静态光谱偏振差分成像技术。采用液晶可调谐相位延迟器实现不同波长成像光束的偏振方向旋转,采用液晶可调谐滤光片实现波长选择和检偏,通过程序控制实现透过波长及其两个正交线偏振态的设定,面阵光电探测器完成两个正交线偏振态图像采集,再经过图像处理获取光谱偏振差分图像。完成了原理样机的研制,取得了初步试验结果。该技术没有任何机械运动部件,具有稳定性好、操作灵活、数据处理简单直观等优点。     

光波偏振态的静态测量研究

通过测量目标辐射或反射、散射的光波偏振态,能够在基于强度、光谱等目标探测的基础上利用偏振信息提高目标识别概率,因此已经开发出很多关于光波偏振态的测量系统。针对传统的光波偏振态测量系统难以应对光波偏振态快速稳定测量的挑战,利用铌酸锂晶体作为相位延迟器,利用其电光调制特性,通过加载四个不同的外加电压实现对待测光波的相位调制,从而对应探测器上获得不同的光强值,通过相关数据处理可计算出待测光波的斯托克斯参数,并以此表示待测光波的偏振态,该方案具有静态测量、响应速度高的特点。光波偏振态实验测量结果表明,待测光波斯托克斯参数的偏差不超过±3%,能够比较准确地反映表示被测光波偏振态的斯托克斯参数,证明了方案的可行性。     

光子相位调制偏振编码/解码量子密钥分发系统

基于B92协议,提出相位调制实现偏振编码/解码的量子密钥分发实验系统方案。通过相位调制可以实现对光子偏振和相位的精确补偿,降低误码率。用算符来描述实验系统中的光学器件,态函数来描述光子的偏振态,算符对态函数的作用反映了光子偏振态的变化,便于理解光子偏振态的演化。这种编码的方案具有传输距离大和编码效率高的特点,而且经济、实用。     

新型负系数微波光子带通滤波器设计

提出了一种基于偏振调制的负系数带通微波光子滤波器结构,克服了正抽头系数低通滤波的限制,并对所提结构的可行性进行了详细的理论分析和仿真实验验证.系统利用偏振调制器特殊的相位调制特性,通过控制抽头光信号的偏振态,实现了相位调制到强度调制的转换,实现了2抽头的正、负系数带通滤波器.调节PC2和PC3,当上下2路抽头光信号的偏振态方向满足θ1=π-θ2时,实现了负系数带通滤波器;当满足θ1=θ2时,实现的是正抽头的低通滤波器.     

基于旋转波片的偏振态检测方法研究

准确、稳定地检测光波偏振态在通信、生物医学等领域具有重要的应用价值.通过研究基于旋转波片的光波偏振态检测方法,采用1/4波片和偏振片搭建偏光调制结构对偏振光信号进行调制,运用傅里叶变换解调偏振参量的特征系数,利用复化辛普森方法进行离散数值积分,从而提高斯托克斯(Stokes)参量的计算精度.运用嵌入式和虚拟仪器技术设计偏振态检测系统,通过光学元件搭建偏振光进行检测验证.实验结果表明系统可实现偏振态的检测和偏振光波变化轨迹的追踪,其中Stokes参量检测误差为2.84%,偏振度检测误差为1.19%,偏振检测精度较高且系统稳定.     

基于平面镜多次异面反射调制激光偏振的理论设计

激光是通过系统传播的光子受激发射放大光而产生,激光以其高亮度、高单色性、高方向性和高相干性等特点,在通信、材料处理、图像记录、医学、数据存储和国防等方面做出了重大贡献.偏振是一种最重要的光学调制,常常用于现代激光技术、成像系统、光信息处理等领域.激光偏振调制是利用光学元器件对激光的偏振态和偏振方向进行调整和改变.激光偏振调制广泛应用在光波导、大地通信、光栅光学光刻等技术方面,目前常见的调制激光偏振的方法是使用偏振片或半波片进行调制,但使用偏振片调制激光偏振时存在严重的光强衰减,激光的利用率大大降低;而使用半波片调制激光偏振时,每一种型号的半波片对应一个光波波长.可见光波段的半波片比较常见,型号种类也较为丰富,但紫外光波段的半波片还比较稀少,且半波片的价格也十分昂贵,这些都导致了传统调制激光偏振方法存在诸如价格高、利用率低、工作范围小等不足.也有一些科研工作者利用光栅镜或复杂的理论论证,提高激光光源的偏振度,但这些方法相对较复杂,对工艺要求高.本文理论设计了一种基于平面镜多次异面反射的激光偏振调制装置,实现对激光偏振方向的成功调制.利用平面镜多次异面反射改变激光的偏振方向,从而实现对激光偏振方向从TE偏振到TM偏振以及从TE偏振到TE偏振的成功调制.该装置具有宽光波段工作、成本低廉等优势.     

半导体光放大器中几种非线性效应关系研究

采用分段模型和琼斯矩阵方法,分析了半导体光放大器(SOA)中的交叉增益调制、交叉相位调制和交叉偏振调制这三种非线性效应之间的联系．结果证实了相位调制、偏振调制与增益压缩之间的正比关系,可以解释基于SOA交叉偏振调制和交叉增益调制波长转换的一些实验现象,对SOA的非线性应用具有指导意义．     

WDM 系统中偏振模色散的抑制

导出了双波长光波在随机双折射光纤中传输所满足的一般非线性耦合方程 .研究了 2×10Gb/sWDM系统中偏振模色散特性 ,提出了采用同步调制的方法可以有效地抑制偏振模色散对WDM系统的影响 .     

多波段偏振辐射计及其控制采集系统设计

多波段偏振辐射计采用旋转偏振片、固定滤光片方法获取目标光辐射的多波段偏振信息,双集束结构将其波长测量范围从可见延伸至近红外、短波红外波段.介绍了偏振信息的测量原理,重点阐述了多波段偏振辐射计的控制采集系统设计方法,给出了系统偏振测量精度的验证过程.实验室检测结果表明:多通道偏振辐射计的线偏振度测量精度优于2%.     

延迟器与光偏振态关系的图解分析法

用图解方式对光通过单一延迟器或复合延迟器后的合成偏光状态情况进行了分析，直观地说明了入射光方位、延迟相位、延迟器方位角、合成光方位角和椭圆率以及合成光旋转方向之间的相互关系。     

磁场调制下液晶指向矢偏转特性的研究

液晶具有独特的物理化学特性,体现电、磁各向异性,且光学上类似单轴晶体。当对液晶体系施加磁场,液晶指向矢将随着磁场的大小而发生偏转。利用液晶连续体弹性理论模型,研究了沿面排列的向列相液晶分子在外磁场作用下的光学调制效应,通过差分法数值模拟液晶分子指向矢的偏转特性,并对液晶磁致双折射效应进行了分析研究,为更好地研究液晶型偏振光调制器提供理论基础。     

一种简单实用的电力机车状态分析仪

设计了利用数字信号处理芯片和液晶协同工作的一种简单的电力机车状态分析仪的系统硬件结构,以及能够完成实时显示的控制软件。该仪器操作简单,工作稳定,系统集成度和智能化程度较高,有一定的实用价值。     

基于偏振态颜色编码的晶体应力双折射成像

提出了一种基于双线偏振CCD-全Stokes参量测量的偏振态色度成像新方法.通过分焦面Stokes参量测量与RGB颜色编码相结合,设计并研制了基于双线偏振CCD-全Stokes参量测量的偏振态色度成像系统.利用该系统,获得了晶体模型应力双折射分布的偏振态色度图像,并与传统的光弹性应力测量法进行了比较,偏振态色度成像法不...     

Research on instantaneous polarization radar system and external experiment

Instantaneous polarization radar can obtain radar target polarization scattering matrix (PSM) by using single pulse echo.The system overcomes the defects of inter-pulse interval polarization measurement radar and accurately measures the PSM of the moving target.Thus the capabilities of detection,anti-jamming and target identification can be improved.The present paper reports the first international self-developed instantaneous polarization radar experimental system and,by using this system,the measurement e...     

利用光电磁理论第二基本方程对晶体双折射现象的理论研究

给出了一种证明晶体双折射的方法,并求得单色平面电磁波在中级晶体中的偏振态。     

一种非手性香蕉型液晶的光稳定特性研究

研究了一种自己合成的非手性香蕉型液晶,测量了其极化强度随光照时间变化的规律,发现尽管它含有桥键-COO-和-CH=N-,但是在持续3 h光照下,其极化强度并不改变,这说明它是一种光稳定性极好的香蕉型液晶。     

PMD补偿系统中最佳反馈信号的研究

针对自适应偏振模色散(polarization mode dispersion,PMD)补偿系统中最佳电功率反馈信号的提取问题,利用主偏振态(principle state of polarization,PSP)理论,从PMD引起的差分群时延(different group delay,DGD)对接收信号电功率谱密度的影响入手,分析电功率反馈信号最佳频率点的选择,提出一种检测电功率反馈信号的实验方案.理论分析和实验仿真表明:在接收信号频谱中,选取12.16 GHz电功率信号作为PMD补偿系统的反馈信号是合理的.