偏振态的矩阵方法

偏振态和偏振元件可用矩阵表示。偏振元件都有自己的本征偏振态,本征偏振态具有正交性;偏振元件矩阵可互相变换。用偏振态和偏振元件的矩阵表示处理应用问题,方法简便。     

偏振光器件作用效果的Poincare球表示

为更加形象直观地描述全偏光通过偏振光器件后的变换规律,以表示全偏光的Stokes矢量和表示偏振光器件的Mueller矩阵为基础,推导出了入射全偏光分别通过线偏器、旋光器和延迟器（波片）后的Stokes矢量,通过比较入射光偏振态和出射光偏振态在Poincare球上的位置关系,分析了前后偏振态的变换规律,结合数学表示和几何表示在Poincare球上清晰明确地表示出了偏振光器件的作用效果.     

扭转椭圆双折射光纤的本征值问题

求得由光纤长度、双折射参数和扭转速率表达的扭转椭圆双折射光纤Jones矩阵和Mueller矩阵的本征值、本征矢、本征偏振态和对应的等效双折射矢量及其在Poincare球上的表示，给出任意椭圆偏振态关于本征偏振态分解的幅值和光强表达式，并对扭转椭圆双折射光纤的拍长等问题作了初步讨论.     

原子位相算符公式的数值验证及性质讨论

引言我们在文献[1]中类比场相干态的位相定义,在用双玻色子表示的角动量态基础上,定义了原子相干态的位相算符并计算了其本征态和cosφ、sinφ等在原子相干态中的期望值。由于原子态中的“位相”是一种新定义,从多种角度核实其正确性是必要的。本文先对原子相干态中几个位相算符期望值给出计算结果,然后进一步给出位相和角动量间的测不准关系,再导出位相算符在角动量态中的表现,探讨了算符的物理意义和经典行为。     

典型粗糙表面的退偏振特性实验研究

为讨论典型粗糙表面对P偏振入射光的退偏振能力,运用斯托克斯矢量-密勒矩阵方法描述光波偏振态的变换过程。在P偏振入射光的情形下,推导了典型粗糙表面密勒矩阵中各元素测量的理论模型。根据理论模型,通过实验测定了不同标准典型粗糙度表面和典型目标表面密勒矩阵的M11/M00值,结果表明:随着表面粗糙程度的增大,M11/M00值逐渐减小;金属目标的M11/M00值高于0.61,迷彩布、木板和水泥板等目标的值低于0.3,金属目标和其他目标对P偏振光的退偏振特性存在显著差异。     

几种表示光偏振态方法的关系研究

常用的偏振光的表述由数学描述和几何描述两种，Joanes矢量、Stokes矢量是对其做数学描述．用几何方法通过Poincare球表示各种偏振态更显直观，Poincare球是其几何表述．Joanes矢量和Stokes矢量对用数学手段处理偏振态的变换提供了方便．本文对几种表示光偏振态的方法作了详尽地阐述，并从解析式上证明了他们之间的关系，指出了三种方法的优缺点．     

光波经补偿器和偏振片后的透射光强

结合光波的相干矩阵,详细分析了光波经补偿器和偏振片后的透射光强,并通过对圆偏振光与自然光、椭圆偏振光与部分偏振光经补偿器和偏振片后透射光强的研究,得到了一些有意义的结论,指出了对偏振光理解中存在的一些模糊认识,加深了对光波的偏振特性及其微观图像的理解。     

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。     

一类含外源谐振子的演化算符及其Feynman转移距阵元

采用相干态平均方法求出压缩哈密顿系统的演化算符，并用正规乘积内的积分方法求算它的Ｆｅｙｎｍａｎ转移矩阵元。当系统外源为实常数时，充分利用压缩么正变换的特性简便地计算了系统在坐标本征态和压缩态之间的转移矩阵元。     

用光致各向异性材料记录偏振全息光栅的分析

光致各异异性材料用偏振光曝光时可诱导出各向异性，作为偏振全息的记录介质，用正交线偏振光和正交圆偏振光作参，物光波，用琼斯矢量表示它们的偏振态，讨论了平面全息光栅的曝光特性，再现光波的偏振特性及衍射效率。     

部分相干径向偏振光束在自由空间中的传输

基于2×2交叉谱密度矩阵的传输规律及部分相干光的相干与偏振的统一理论,研究了部分相干径向偏振光束在自由空间中的传输特性.理论分析和数值计算表明:部分相干径向偏振光束在传输过程中,其光强、斯托克斯参数及偏振度都会发生变化,光强由空心面包圈型逐渐变为实心,该现象与传输距离以及相干长度有关.同时在传输过程中,斯托克斯参数及偏振度的分布也与传输距离及相干长度有关,随着传输距离的增大,斯托克斯参数S1,S2的模值减小,偏振度随半径的分布曲线斜率逐渐降低,传输距离一定时,随着相干长度的增大,斯托克斯参数S1,S2的模值会随之增大,其有效分布区域向坐标轴收缩,偏振度随半径的分布曲线的斜率会随之增大.     

Spontaneous coherence in a cold exciton gas

If bosonic particles are cooled down below the temperature of quantum degeneracy, they can spontaneously form a coherent state in which individual matter waves synchronize and combine. Spontaneous coherence of matter waves forms the basis of a number of fundamental phenomena in physics, including superconductivity, superfluidity and Bose-Einstein condensation. Spontaneous coherence is the key characteristic of condensation in momentum space. Excitons--bound pairs of electrons and holes--form a model system to explore the quantum physics of cold bosons in solids. Cold exciton gases can be realized in a system of indirect excitons, which can cool down below the temperature of quantum degeneracy owing to their long lifetimes. Here we report measurements of spontaneous coherence in a gas of indirect excitons. We found that spontaneous coherence of excitons emerges in the region of the macroscopically ordered exciton state and in the region of vortices of linear polarization. The coherence length in these regions is much larger than in a classical gas, indicating a coherent state with a much narrower than classical exciton distribution in momentum space, characteristic of a condensate. A pattern of extended spontaneous coherence is correlated with a pattern of spontaneous polarization, revealing the properties of a multicomponent coherent state. We also observed phase singularities in the coherent exciton gas. All these phenomena emerge when the exciton gas is cooled below a few kelvin.     

矩阵方法处理与偏振无关光隔离器(PIFIs)问题

将几何光学变换矩阵与琼斯矩阵结合起来，设计了一种新的处理偏光器件光线变换的矩阵方法，既能处理光线的空间位置变化，又能表示出其偏振态变化，将其运用于与偏振无关光隔离器问题中，可以替代传统的图示法，运算过程简单，便于运用计算机处理。     

旋光退偏器用于星载光栅成像光谱仪分析

对紫外-可见光谱区星载光栅光谱仪的响应偏振敏感性的问题,采用加入退偏器的方法来消除仪器的偏振响应,保证成像光谱仪测量结果的准确性.退偏器根据大气偏振的特点采用简单双光楔结构旋光退偏器,给出了其退偏度理论表达式,计算分析了系统的线性偏振敏感度.采用矩阵计算法推导分析了退偏器的偏振像差矩阵和光学传递矩阵,重点分析了退偏器引入的双像对成像光谱仪像质的影响.分析结果表明,加入退偏器后,仪器偏振响应敏感度小于1%,系统MTF下降小于1.5%,像质满足使用要求,完全可应用于星载光栅成像光谱仪.     

随机电磁光束经菲涅耳波带片衍射后的传输特性

基于相干偏振统一理论,以电磁高斯-谢尔模型光束为例,研究随机电磁光束经菲涅耳波带片衍射后的传输特性,以及入射光的相干长度、偏振度和菲涅耳波带片的最大半径数对光强和偏振度的影响.研究表明:光束的相干特性及菲涅耳波带片的最大半径数对聚焦光强会产生影响;偏振度极值的位置在焦点及次焦点附近,并且偏振度极值的位置随波带片最大半径...     

广义信号子空间拟合角度-极化联合估计

针对相干信号波达方向(DOA)和极化参数的同时估计问题,提出了适用于任意结构极化敏感阵列和完全/部分极化信号源的广义信号子空间拟合方法.该方法利用空间相位矩阵和信号极化矢量之间的线性关系,借助信号子空间旋转矩阵的适当分离实现了角度和极化参数的解耦,使得DOA估计和极化参数估计可分别通过唯角度和唯极化搜索获得.与传统子阵平滑信号解相干方法不同,广义信号子空间拟合方法对阵列结构无特殊要求,且不存在孔径损失问题.仿真结果表明,广义信号子空间拟合方法在低信噪比和短快拍数条件下性能均要优于空间平滑和极化平滑两种传统方法.     

单模光纤极化模传输对PSK相干通信系统性能的影响

本文分析了单模极化光纤中线性极化模和圆极化模的传输特性,研究了单模光纤的极化特性对相干检测效率的影响以及对相干系统误码率的影响。同时还给出了单模光纤传输函数曲线,并对PSK相干检测系统与强度调制-直接检测(IM-DD)系统的性能进行了比较。     

部分相干电磁光束在线性增益(损耗)介质中的传输特性

根据Wolf提出的电磁光束模型和部分相干光理论,以电磁高斯-谢尔模型光束为例,推导出光束在线性增益(损耗)介质中传输的交叉谱密度矩阵,研究介质传输场中强度和偏振度的变化特点.研究结果表明,任意电磁光束在线性增益(损耗)介质中传输时,当其为增益(损耗)介质时,会增强(衰减)光束的强度;但对偏振度却没有太大的影响.波数实部Kr越小,轴上偏振度越大;相干长度δyy越小,轴上偏振度越大.当光源处的相干长度δxx与δyy取值相同时,尽管传输距离不断增大,光束在传输过程中的偏振度不发生变化.光源处的偏振度P(0)越大,轴上偏振度也越大.     

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。