格兰-汤普森棱镜胶合剂的膜效应分析

将Glan-Thompson棱镜两半块之间的光学胶合层作为一层薄膜,利用薄膜光学理论,考虑反射光的多光束干涉对棱镜透射比的影响并对其进行了分析.通过研究胶合层的厚度以及光学胶折射率对入射光在胶合界面上反射率的影响,得出s偏振光经过Glan-Thompson棱镜后的透射比,结果表明:胶合层的厚度以及光学胶折射率对棱镜的透射比均有影响,且厚度对棱镜透射比的影响呈现周期性变化;而光学胶折射率则对透射比的振荡幅度产生影响.对长度孔径比为3的Glan-Thompson棱镜为例,光学胶折射率为1.510时,棱镜的透射比在92.5%-90.8%之间振荡;光学胶的折射率在接近e光主折射率1.475-1.495之间取值时,棱镜透射比的振荡幅度较小.这一结果对优化Glan-Thompson棱镜的性能是非常重要的.     

萨那芒特棱镜对不同束腰半径的单模高斯光束的影响

根据光在萨那芒特棱镜胶合介质层中的干涉效应,分析了萨那忙特棱镜对不同束腰半径单模高斯光束光强分布的影响;结果表明:对于某一波长的入射光,束腰半径越小,光强分布受棱镜的影响越明显,并且随着束腰半径的减小,高斯光束的形状也会发生变化.比较而言棱镜对透射o光的影响要大于e光,但从总体上看,当单模高斯光束束腰半径在(0.01 mm-1 mm)范围内取值时,棱镜无论对o光还是对e光光强的影响均小于1%,所以在要求不特别严格的应用中,可以忽略萨那忙特棱镜对单模高斯光束光强分布的影响.     

空气隙偏光镜对不同束腰半径的单模高斯光束影响的分析

根据光在格兰-泰勒棱镜和格兰-傅科棱镜空气隙胶合层中的干涉效应，分析了空气隙偏光镜对不同束腰半径的单模高斯光束光强分布的影响．结果表明：对于某-波长的入射光，束腰半径越小，光强分布受偏光镜的影响越明显；另外，随着束腰半径的减小，高斯光束的形状也会发生变化．比较而言，格兰-泰勒棱镜产生的影响要小于格兰-傅科棱镜，这说明前者的综合性能优于后者．     

晶体偏光分束棱镜的光强透射特性理论研究

wollaston是一种重要的偏光分束器件,充分考虑了wollaston棱镜的,胶合层上下两种介质的折射率不同对光强透射比的影响,精确的分析了两束光的光强透射比随入射角,结构角和波长的变化关系曲线,结果表明：当胶合层是空气层时,平行于主截面的分量和垂直于主截面的分量都随参量的变化作周期性的变化,一般垂直分量的光强透射比比平行分量的光强透射比要大,而且垂直分量的光强透射比比平行分量的变化幅度要小得多。对特定的棱镜,可以通过调节入射角,在一定程度上可以调节两束光的光强透射比。     

皮肤组织光学参数的变化对漫反射率、吸收比和光能流率的影响

根据皮肤结构特点,构建皮肤组织四层结构模型,采用Monte Carlo方法模拟计算光在皮肤中分布及皮肤组织光学参数变化对光分布的影响.得到如下结论：光在皮肤组织中的光能流分布与入射光束的形状和光束宽度有关,高斯光束在组织中的吸收和光能流率峰值都较均匀平面光束的大,高斯光束的能量更加集中;光在皮肤内的吸收、反射和分布与光照射参数及皮肤的光学参数有关.对于多层结构皮肤组织,第一层组织光学参数对光分布的影响要大于其它各层,越深层的组织参数对光分布的影响越小;光能流率随组织的吸收和散射系数及厚度增大而减小,但在组织表面附近出现微小的上升,且在同一层面,光能流率沿光轴向和径向都逐渐减小;漫反射率随吸收系数、各层折射率、各向异性因子和组织厚度的增大而减小,随散射系数的增大而增大;吸收比随吸收系数、折射率、各向异性因子和厚度的增大而增大,随散射系数的增大而减小.     

偏振光源形貌对空气隙型检偏棱镜光强透射比的影响

探讨了单色线偏振光源的形状、尺寸和取向对检偏棱镜光强透射比的影响．由于检偏棱镜结构误差的存在，使得棱镜空气隙间光的干涉条件发生了改变，引起透射光强分布的变化，入射光束尺寸越大，光强透射比变化就越稳定，圆形光源入射时，光强透射比对空间入射角和入射点的变化比线光源稳定，偏振线光源入射时，光强透射比随其取向的不同敏感性不一样．     

一种提高长周期光纤光栅生物包膜传感器性能的方法

基于耦合模理论和阶跃折射率单模光纤三层模型包层模理论,可在长周期光纤光栅(LPG)光纤包层外涂制特定的抗体作为生物活性膜层,并通过生物活性膜层折射率的变化来检验血液中是否存在对应的抗原。研究结果表明,当在LPG内部引入啁啾后,可提高LPG传感器的谐振波长偏移的灵敏度,但透射光强峰值会有相应的下降;随着啁啾参数的增加,透射光强峰值变化不大,谐振波长偏移随折射率的变化更为敏感。但当啁啾参数达到一定的量值时,这种偏移量相对较小。实验选用折射率同抗原、抗体接近的硅化膜作为成膜基底材料,基底膜层厚度可选择在约120nm,此时的波长位移线性度好,有利于实验中的测定。     

涡旋光束嵌套高斯光束在湍流大气中的传输

研究大气湍流波像差中的散焦和像散两种低阶像差对聚焦涡旋光束嵌套高斯光束焦面光强的影响,并用数值模拟的方法分析接收焦面平均光强分布随光束聚焦距离、拓扑荷数、湍流强度等参数的变化特性.结果表明:随着传输距离和大气折射率结构常数的增大,复合光束焦面光强峰值降低,光斑半径增大,光斑漂移现象明显,而接收焦面内的光强分布仍保持其高斯分布规律.说明涡旋光束和高斯光束经大气湍流后具有相同的强度起伏,有利于接收端的相干检测.     

质子交换X切LiNbO_3光波导的光学特性及其电光调制研究

为了研究质子交换条件对光波导特性的影响,利用棱镜耦合m线法和IWKB(Inverse Wentzel-KramersBrillouin)法,研究了质子交换温度、交换时间和退火累积时间对光波导光学特性的影响。实验结果表明,在相同交换温度条件下,交换时间越长,波导表面折射率增量越大,波导深度越深;在相同交换时间条件下,温度越高,波导表面折射率增量越大,波导深度越深,温度对光波导的光学特性起重要作用。退火前波导折射率分布为阶跃型分布,退火后波导折射率为渐变型分布。在苯甲酸中掺入1%的苯甲酸锂、交换温度为230℃以及交换时间为45 min条件下可获得单模平面光波导。制作了X切Y传LiNbO_3单模条形光波导,并对单模条形光波导的电光调制进行了研究。结果表明,在半波电压范围内,随着调制电压的增加,光波导透射光相位增加,光波导透射光强随调制电压增加而减少。     

高斯-贝塞耳光束在湍流大气中的传输特性

根据广义惠更斯-菲涅耳原理,推导高斯-贝塞耳光束在湍流大气中传输时光强分布变化规律的理论公式.研究高斯-贝塞耳光束在湍流大气中的传输特性,讨论湍流扰动强弱及拓扑荷数大小对其传输特性的影响.研究结果表明,湍流扰动强弱及拓扑荷数的大小都会影响光束的传输特性.当拓扑荷数相同时,湍流扰动越强,则光强分布变化越快;当湍流扰动相同时,光强分布变化速度随拓扑荷数的增大而减小.     

一维光子晶体透射特性的量子效应

给出非垂直入射时一维光子晶体的量子透射率,分别研究缺陷层、入射角度、介质层厚度以及介质层折射率对一维光子晶体透射特性的影响,并将所得结果与经典方法所得结果进行比较.结果表明,当光以一定角度入射一维光子晶体时,量子方法与经典方法的结果存在差异,具有一定的量子效应.     

等效折射率模型分析二维光子晶体微谐振腔模态

 采用数值计算方法,利用等效折射率模型研究不同折射率材料制造的二维光子晶体微谐振腔的模态。发现可以通过增加薄膜厚度达到良好的光子局域化。讨论了薄膜层材料折射率分别为n=3.42,2.50,1.80,1.60,薄膜层厚度分别对应为0.1529,0.2182,0.3341,0.4003μm,其等效折射率分别对应于2.81,2.23,1.52,1.38时,达到良好光子局域,说明介质材料与空气折射率差值小的光子晶体微谐振腔结构若要有好的光子局限能力,除了需要靠介质材料本身的全反射效应外,还需有足够厚的膜层厚度。从而找到一个能控制光场分布同时维持单模振荡的机制,揭示微谐振腔体薄膜层厚度对模态影响,为实际研制具有高质量微谐振腔提供了一种较好的预估手段。     

大量程折射仪的分步求解算法

针对折射率m线法失效于对称金属包覆波导的大量程折射仪,本文根据模式色散方程和衰减全反射谱,提出了一种分步求解算法.首先将波导层为空气时的共振角度,由二分法及共振角处反射率之和应为最小,计算得到波导层的最优厚度.然后利用波导层最优厚度和波导层为样品时的共振角度,计算出样品的最优折射率.这种算法简单、迅速、误差小.以纯水为例,利用该算法所得结果与真实值一致.     

圆形截面纤维皮芯结构对其内部反光性能的影响

借助纤维内部反射光中的笛卡尔线,针对纤维皮层厚度及皮芯层折射率差异对内部反射光的影响,从理论上进行分析,认为纤维皮芯结构中仍存在笛卡儿线.在薄壁玻璃管中加入一定折射率的液体,对其二维漫反射光强进行测试,验证了理论分析的结论.研究表明:纤维皮芯层折射率差异对笛卡儿线出射角的影响,大于纤维皮层厚度变化对纤维笛卡儿线出射角的影响.纤维皮芯层折射率差异的增大会使纤维笛卡儿线的出射角增大,反光强度变小.     

液晶分子重取向引起光折变的一种测量方法

本文解释了液晶膜中人射光强(I_)对透射光强(I_)曲线的振荡现象,并由观测到的振荡周期估算了液晶分子重取向引起折射率的变化,理论与实验结果符合,讨论了I_对I_曲线在临界场处透射率突变的机理。     

镜像对称的光子晶体透射带特性

通过传输矩阵方法计算了镜像对称光子晶体的带隙结构,结果表明该结构具有优越的窄带滤波性能.如果在该光子晶体两端均加入较高的折射率介质,构成夹心"三明治"结构,这时的光子晶体透射带结构出现多通道滤波特性;当两端加入不同的较高折射率介质但其光学厚度仍保持为基本结构单元的光学厚度时,得到宽度为50~2500 nm大范围的低透射区,其具有宽带阻波作用;当两端加入的不同高折射率介质但光学厚度变为基本光学厚度的两倍时,则得到在中心波长处出现非常窄的完全透射峰,这种带隙结构可用来设计优异理想窄带滤波器.     

利用平行分束偏光镜干涉装置测定晶体折射率

利用平行分束偏光镜、1／2波片、起偏器、检偏器的恰当组合，给出了一套偏振光干涉实验装置。经过分析，该装置不仅能完成偏振光的干涉实验，而且可以测定晶体的折射率或折射率分布情况，通过测量干涉光强，当在单光路中置入折射率均匀晶体时，可以计算出相应的折射率；如果在两个光路中置入同一非均匀折射率晶体，则可以测定该晶体的折射率分布情况，分析了可能的误差来源，并提出了装置的优化设计方案，指出了实验系统的优缺点。     

向列型液晶中的光自聚焦和自散焦

从理论上推出:分子半行液晶膜面排列的向列型液晶由于光致重取向产生的折射率随光强增大而减小的结果将导致高斯光束的自散焦。而对于垂直膜面排列的液晶分子重取向则导致相反的结果,实验证实了这一理论结果。