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.     

一轴晶光率体内非常光的折射率

根据惠更斯作图法,得到了在任意入射角情况下单轴晶体内非常光在其传播方向上的折射率。     

复合型非双折射性树脂的制备与分析

高分子树脂聚甲基丙烯酸甲酯PMMA和聚甲基丙烯酸异辛酯PEHMA的结合链因外力发生取向,易产生类似于单轴晶体的双折射,而两者的结合链在取向方向时呈现相反的双折射率。文章通过将互为异性的双折射性树脂甲基丙烯酸甲酯（MMA）和甲基丙烯酸异辛酯（EHMA）以一定比例混合。经过热引发合成复合型低双折射率的光学聚合树脂材料。研究发现,树脂的双折射率从3．4×10^-4下降到5．1×10^-5。说明正负双折射性树脂混合可以抵消或降低树脂因外力作用而产生的双折射,且优化配比为混合质量约65％MMA。     

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.     

应用惠更斯作图法计算双折射晶体的折射率

本文应用惠更斯原理采用作图法计算出单轴晶体双折射现象中非常光波沿着各个方向的折射率,为用该方法定量解决问题提出一个新思路。     

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.     

单轴晶体几个特征光学面的定量推导新方法

从晶体光学第一方程出发 ,从理论上导出单轴晶体的几个特征光学面———折射率面、光率体、光波法线面、光波面在球坐标系中的表达形式     

单轴晶体上反射光的偏振

从光轴与入射平面平行,光轴与入射面垂直,光轴与入射面夹任一角度３个方面了使单轴晶体表面的反射光成为线偏振光的布儒斯特色。结果表明,布儒斯特角不仅与入射媒质的折射率,晶体的主折射率有关。还与光轴的取向有关。     

折射介质为单轴晶体的全反射分析

根据电磁场边值关系和晶体光学基本方程给出光在单轴晶体和各向同性介质分界面上的光波解,在全反射条件下,对晶体中折射波矢的传播方向,能流特性及折射率变化这些不同于各向同性介质全反射的物性做了较详细的分析。     

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.