偏振光在散射介质中的传播与成像

偏振光在散射介质中传播的过程中其时间、空间、方向、相干性和偏振等物理指标的变化规律，是强散射介质光学成像研究的基本问题，对发展生物医学光学新技术和新应用具有重要意义．从偏振光散射与传播基本过程出发，利用Monte Carlo方法，模拟偏振光子在强散射介质中传播的统计规律，并结合仿体和生物组织样品的实验，分析介质中散射粒子的形状、空间取向、组成和空间分布等因素对偏振光子传播和成像的影响；比较了在光路中采用角度、空间和偏振等门控技术之后对散射光子的抑止作用，以及对成像质量的改善。     

仿生物组织透射光偏振特性的实验研究

该文在实验上研究了线偏振光经生物组织的传输后偏振特性的变化。选择Intrialipid悬浮液作为实验用仿生物组织样品，并利用Beam Profile2350测量了线偏振的He—Ne激光照射不同浓度、不同厚度的仿生物组织样品时透射光经过检偏器后的光场空间分布。根据不同的检偏角度下透射光的空间分布状况，分析了透射点位置坐标、样品浓度和厚度对透射光退偏程度的影响。     

斯托克斯参数的测量

光的偏振态往往与光源内在的各向异性相联系,在喇曼光谱、固体表面散射等研究中,测定光的偏振态可以给我们一些重要的信息;在束箔光谱学中,通过测定激发原子光辐射的偏振态,可以探求原子的排列和极化.我们用波片和线偏振器组成的系统测量偏振参数,并采用傅立叶变换,实验精度平均优于±0.005.目前,斯托克斯参数已是常用的描述偏振光的参量,它可以用实验方法予以精确测     

偏振光应用于癌症早期检测的研究进展

介绍了偏振光在偏振门技术、后向偏振散射光谱术、米勒矩阵测量方面的应用,且引入了偏振门的上皮组织成像将更清晰,后向偏振散射光谱对上皮组织细胞核的尺寸分布、粒子数密度及相对折射率的变化相当敏感,米勒矩阵也能反映散射介质的光学特征等观点。因而认为偏振光在癌症早期检测技术中具有潜在应用意义。     

偏振光的理论分析和实验研究

光的偏振现象是波动光学中的一种重要现象。借用数学工具对偏振光的理论进行了分析,并搭建实验光路测量了四分之一波片产生的偏振光数据。通过对偏振光现象的测量,对实验数据进行了数据和图示的分析,得到了与理论计算一致的结论。     

大气偏振度与PM2.5粒子浓度特性研究

为了满足偏振光导航在雾霾天的应用需求。研究雾霾天对于偏振信息检测的影响及其规律,对降低自然扰动对偏振光导航系统的误差、优化系统具有重要的意义。本文采用全天域偏振成像法对雾霾天的偏振信息进行大量的实验采集,并通过国家气象中心查询大气PM2.5粒子浓度,对两者的关系进行理论与实验分析。结果表明,PM2.5浓度与大气偏振度的关系随着PM2.5粒子浓度的升高而降低,两者呈类指数关系。通过基于米氏散射理论对单粒子多次散射进行分析,结合大气的特殊情况,在将PM2.5粒子近似为球形结构进行通过米氏散射进行理论分析,分析结果与实验结果基本一致。通过对误差进行残差分析和残差平方和分析,误差主要来源于大气复杂情况的干扰以及本实验所用探测器CMOS传感器的线性范围。本文通过大量的实验所研究的特性曲线可以反映特殊天气下偏振信息的基本特征,对以后在特殊天气情况下的基于偏振光导航设计具有重要的意义。     

偏振光实验的计算机模拟研究

首先对光的偏振特性进行了理论分析,分析了线偏振光通过各种波片之后的偏振态变化情况,以及偏振光干涉实验的特点。通过计算机模拟了线偏振光通过半波片后的实验,对不同偏振态的偏振光的干涉场分布进行了数值模拟,得出了不同偏振态干涉场的特征分布,分析讨论了实验模拟结果,为偏振光实验的教学和实验结果的分析提供了依据。     

基于迈克尔逊干涉仪的双线偏振光干涉实验设计

给出了双线偏振光干涉的理论分析,获得了双线偏振光干涉图样上可见度与其偏振平面夹角的函数关系.在迈克尔逊干涉仪光路的基础上加上了偏振片,实现了双线偏振光的干涉.通过调整偏振片的透振方向,从而获得了偏振平面不同夹角下的干涉图样,并使用CCD成像技术记录了干涉图样,将理论与实验结果进行了对比分析,分析结果表明：理论预言在定性上获得了实验支持.     

偏振光衍射现象中的光强变化研究

研究了线偏振光的单缝衍射现象,发现线偏振光的衍射光强分布受偏振方向与狭缝间相对取向的制约.发现起偏方向平行于狭缝时,衍射零级光强最大,起偏方向垂直于狭缝时,衍射零级光强最小,拟合出了光强随相对偏振化方向变化的I-φ函数分布曲线及光强分布图像,分析讨论了可能影响I-φ(线偏振光的衍射光强分布随偏振方向与狭缝间相对夹角变化)分布的一些因素.为进一步研究光与物质相互作用的机理提供一定的实验数据和线索.     

大气偏振度与PM_(2.5)粒子浓度特性

为了满足偏振光导航在雾霾天的应用需求。研究雾霾天对于偏振信息检测的影响及其规律,对降低自然扰动对偏振光导航系统的误差、优化系统具有重要的意义。采用全天域偏振成像法对雾霾天的偏振信息进行大量的实验采集;并通过国家气象中心查询大气PM_(2.5)粒子浓度,对两者的关系进行理论与实验分析。结果表明,PM_(2.5)浓度与大气偏振度的关系随着PM_(2.5)粒子浓度的升高而降低,两者呈类指数关系。通过基于米氏散射理论对单粒子多次散射进行分析,结合大气的特殊情况,在将PM_(2.5)粒子近似为球形结构进行通过米氏散射进行理论分析,分析结果与实验结果基本一致。通过对误差进行残差分析和残差平方和分析,误差主要来源于大气复杂情况的干扰以及本实验所用探测器CMOS传感器的线性范围。通过大量的实验所研究的特性曲线,可以反映特殊天气下偏振信息的基本特征,对以后在特殊天气情况下的基于偏振光导航设计具有重要的意义。     

生物组织折射率分布的P偏光测量研究

基于菲涅尔公式推导了P偏光以布鲁斯特角入射时测量透明组织在二维空间中的折射率分布,并设计搭建了相应的实验系统来验证该技术的可行性。实验结果表明,反射光强较小的部分对应折射率较大的物相,反射光强较大的部分对应折射率较小的物相,从而可以清晰地分辨出生物组织中的不同结构,这与理论模拟结果是一致的。此外还给出了实验误差的来源,分析了实验解析度,结果发现解析度可达0.044。该研究与传统方法相比,具有非侵入性、非破坏性、精确、快速、简单等优点。     

左旋和右旋偏振光判别方法研究

椭圆偏振光和圆偏振光分为左旋偏振和右旋偏振两类,通过公式推导我们给出了圆偏振光的合成条件,并且得到了平面偏振光合成椭圆偏振光时的长短轴公式,以及椭圆偏振光左旋和右旋在相位差上的判别方法。     

关于椭圆偏振光的两个问题的研究

论证了一束椭圆偏振光可看成任意相互垂直方向上的两个线偏振光的合成．选取的相互垂直的方向不同,参与合成的两线偏振光的振幅不同,相位差也不同,但合成光矢量的旋转方向始终不受影响．     

论椭圆偏振光的旋转方向

从椭圆偏振光的表达式出发 ,讨论了椭圆偏振光的旋转方向与位相差的关系 ,由此提出了椭圆 (圆 )偏振光旋转方向的判定法则。并针对不同的光学教材所采用的电矢量的不同表达形式 ,分析了判断椭圆偏振光旋转方向易出错的原因 ,指出了判断椭圆偏振光旋转方向应注意的问题 ;同时介绍了按电矢量的空间分布特点判断椭圆偏振光旋转方向的新方法     

双λ/4波片复合的特性分析

为了得出双λ/4波片复合后的综合偏振特性,利用Stokes矢量和Muller矩阵从理论上分析了线偏振光通过双λ/4波片后出射光的偏振态.结果表明：调整第一只λ/4波片快轴与入射线偏振光光矢量的夹角以及两只λ/4波片快轴之夹角,可以获得不同的偏振态,即：出射光可为线偏振光、圆偏振光或椭圆偏振光,且各夹角不同,出射光的态势及旋性就不同,调整其中某个角度,能够实现偏振光状态的转换.     

椭圆偏振光旋转特性实验研究

借助GSZF-3偏振光实验系统和计算机模拟,利用波片的相位延迟特性,将椭圆偏振光转变成线偏振光。然后根据线偏振光的振动方向,判断偏振光是左旋偏振光还是右旋偏振光。     

偏振光符号的新思考

目前的教材在介绍偏振光时,只具体给出自然光、部分偏振光和线偏振光的符号,没有圆偏振光和椭圆偏振光的具体表示符号,而且符号表达的含义很简单,此外不同书籍符号表示的方法也不统一.推荐一套偏振光的新符号,该符号的含义更加丰富,而且对圆偏振光和椭圆偏振光作出了具体的符号表示.     

超短光脉冲在胆甾型液晶中的传输特性

超短光脉冲是由多谐波组成的波包,在具有周期螺旋结构的液晶中,由于偏振光的色散特性,脉冲的两个偏振态的波包群速不同,当光脉冲通过液晶时,两个相互垂直偏振分量相对延迟,根据脉冲宽度和液晶参数,计算两个波包分离所需的样品长度.     

不同物候期的玉米单叶偏振反射特征分析

简要地阐述了不同物侯期玉米单叶的偏振反射特征,并对影响玉米单叶偏振反射的主要因素：物候期、方位角、光线入射角、探测角、波段等进行了分析,其结果对偏振光遥感的理论研究,、玉米生长状况及产量评估有一定的意义。     

偏振检测中的光源特性分析

偏振检测技术可以区分手性化合物的对称性,与色谱检测方法结合对于化合物分离有重要作用。由于光源对旋光检测有重要影响。从实验上测试了五种光源对偏振光强的影响和特性,进而分析了偏振检测中光源选择应注意的问题。实验结果表明,在偏振检测中,采用单色光源,组合线性偏振器,可获得较理想的线偏振光。