复合晶体中偏振光传播方向的普遍计算

本文就光在复合单轴晶体内任意两单轴晶体分界面上的反射和折射,求得了复合晶体中偏振光传播方向的普遍计算公式,为研究新的晶体光学器件提供了一个依据。     

各向同性介质与单轴晶体界面上e光波法线的折射

根据光的电矢量满足的边条件，对各向同性介质与单轴晶体界面上e光波法线的折射进行了具体的讨论，得到了确定e光波法线在单轴晶体中传播方向的公式，并对几种特殊情况进行了具体讨论。指出了由所得结果可以确定e光光线的行进方向。     

非寻常光在单轴晶体薄膜中的反射-透射研究

通过对非寻常光在光轴平行于入射面的单轴晶体中传播情况的分析,研究了光轴平行于入射面时,非寻常光在单轴晶体薄膜中的反射与透射特性.根据入射光、反射光和折射光之间的相位匹配条件,利用单轴晶体的折射率面和非寻常光光线与光波法线的关系,得到单轴晶体光轴平行于入射面时其表面的边界条件.然后根据晶体内部前后表面处电场量的相位关系,联系两表面处的边界条件,计算了单轴晶体薄膜的反射率与透射率.应用得出的计算方法,计算了石英(正晶体)薄膜和铌酸锂(负晶体)薄膜的透射率和折射率随光轴角度的变化关系.结果表明,计算方法正确,不仅适合正晶体对负晶体也适用,求解方法简单实用,所给的表达式具有一般性,可以直接使用.     

单轴晶体上光的反（透）射系数及偏振方位的普遍研究

本文就任意方向的光线入射到任意取向的单轴晶体上的情况,求得了与晶体中O光、e光对应的入射分量、反射分量的偏振方位和反射系数、透射系数的普遍计算公式,并结合计算示例对反射光为线偏振光的条件等有关问题作了讨论。     

单轴晶体中杂化偏振矢量涡旋光场的传输特性

为了实现光场的偏振态调控,对拥有复杂偏振态分布的杂化偏振矢量涡旋光场在单轴晶体中垂直于光轴的传输特性展开研究.基于光束在各向异性单轴晶体中的傍轴矢量传输理论,推导出杂化偏振矢量涡旋光场在单轴晶体中传输的具体表达式.通过数值模拟,得出了不同参数下杂化偏振矢量涡旋光场在单轴晶体中传输的演变规律.结果表明,光束半径、传输距离以及单轴晶体的e光和o光折射率比值对杂化偏振矢量涡旋光场在单轴晶体中的强度分布、偏振态分布、自旋角动量分布以及涡旋相位分布有调节作用.光束半径越小,传输距离越大,单轴晶体的各向异性强度越大,则对杂化偏振矢量涡旋光场的传输特性影响越大.     

单轴晶体双折射率的测定

单轴晶体的双折射率是一个重要的光学参数,本文介绍了一种用迈克尔逊干涉仪测量单轴晶体双折射率的方法。     

各向同性介质包覆单轴晶体TM波表面传播模式存在条件研究

研究了各向同性介质包层的各向异性单轴晶体TM波表面传播模式的存在条件。根据Maxwell方程及各向同性介质和各向异性单轴晶体介电常数不同情况,利用Macthematica软件求出TM波模的一个相关量Hy（x,z）中衰减系数a、p和β^2的解析解,并在理论上讨论了衰减系数a、p、β^2与ε2和ω的关系。     

单轴晶体中紧聚焦柱对称矢量涡旋光诱导磁化场特性研究

本文基于逆法拉第效应,利用矢量衍射理论详细研究了紧聚焦的柱对称矢量涡旋光束在单轴晶体中诱导磁化场的分布.探讨了输入光场矢量特性、单轴晶体磁光常数间的比值、o光和e光折射率差以及各向同性介质-单轴晶体界面位置对磁化场分布的影响.数值模拟发现,单轴晶体磁光常数间的比值愈大、o光和e光折射率差越小以及各向同性介质-单轴晶体界面的位置趋近于透镜焦点,都会使磁化强度得到增强,半高全宽减小.与各向同性介质中的磁化场相比,单轴晶体中磁化场半高全宽更小,磁斑长度更长.这将有利于全光磁存储记录密度的提高以及磁化反转率的提升,并为全光磁记录、原子捕获、光刻等应用提供理论指导和新的调控手段.     

单轴晶体内偏振光传播方向的讨论

利用惠更斯作图法及有关的解析几何知识讨论了在入射面与单轴晶体的主截面重合的情况下,光轴方向与界面成任意角度,沿任意方向入射的光一在单轴晶体内的传播方向。     

单轴晶体和各向同性介质交界面上e光的全反射

根据e光光线折射的基本公式，计算和分析了光轴任意取向情况下单轴晶体和各向同性介质交界面上e光的全反射，并对几种特殊情况进行了讨论。     

光在单轴晶体表面上反射时的相位变化

讨论了当界面由各向同性媒质和单轴晶体构成,并且晶体和光轴和入射面平行时,反射光的相位变化。     

非常偏振光在两单轴晶体界面间的隐失波

通过求解透射波函数和由菲涅尔公式求解反射相位差并对其求导的方法,研究了非常偏振光在两单轴晶体(晶体光轴在入射面内)分界面处发生全反射时的隐失波,分析了全反射条件和反射光与入射光的相位差,给出了非常偏振光在两单轴晶体分界面处隐失波穿透深度和Goos-Hnchen位移的一般表达式.     

光轴任意取向单轴晶体斜入射工作状态的两个实验问题

对于单轴晶体的斜入射，因为ｏ、ｅ光光线的折射角不同，ｏ、ｅ光光线主截面处相互垂直相交状态有一偏离，它直接导致ｏ、ｅ光光线的偏振方向不互相垂直；另外因为ｅ光波矢与光线矢方向的不一致，使得折射ｅ光线并不总是在入射面内传播，而是向入射面外有所偏离。     

均匀平面电磁波在良导体分界面的斜入射研究

基于均匀平面电磁波以任意角度入射到理想介质时的反射系数、透射系数,导出了分界面为介质与良导体时,反射波场强、透射波场强及反射系数、透射系数和相位移的表达式,讨论了在特殊入射角时反射系数、透射系数和相位移的特点,分析了以任意入射角入射到良导体分界面上时反射系数和相位移的变化规律.     

光轴取向任意时单轴晶体内表面上的双反射

根据入射光、反射光和折射光之间的位相匹配条件,利用晶体的折射率面,通过作图法,分析了光轴取向任意,寻常光和非寻常光从单轴晶体入射到各向同性介质时界面上的双反射和折射.从图上直接得到了反射光波和折射光波的位置,然后利用几何关系,得到了光波反射角和光波折射角的解析表达式.根据介质中光波与光线的关系,进一步分析了反射光线和折射光线的位置,并给出了光波与光线的离散角、光线反射角和光线折射角的解析表达式.该方法简单直观,结果具有一般性.     

Reflection of plane electromagnetic waves from the surface of a perfect conductor moving in an arbitrary direction

The reflection of plane electromagnetic waves (TE wave and TM wave) from a perfect conductor which moves in an arbitrary direction is investigated. Based on Maxwell’s equations and the boundary conditions for moving boundary, the relation between the field vectors of reflected and incident waves, and the reflection coefficient are derived. The energy balance between incident and reflected waves, the force exerted by electromagnetic waves to the moving conductor are also discussed and some new conclusions are suggested for notice.     

倏逝波及其能流密度研究

全反射的倏逝波具有特殊的性质和重要的应用。针对现有能量流动特点研究都略显简单或缺乏系统性的问题,应用电磁场理论,推导了线偏振光全反射时倏逝波的电场强度、磁场强度、能流密度和平均能流密度数学表达式;通过数值计算,分析了倏逝波平均能流密度大小及方向与入射角、入射光矢量方向之间的关系。得出以下主要结论:一般情况下,倏逝波的能量流动不仅被限制在介质分界面处的一个薄层内,平均能流密度的大小与入射角有关,而且平均能流密度的方向与入射面有一定夹角;只有当入射光矢量平行或垂直于入射面时,倏逝波的平均能流密度方向才平行于入射面。