双扫描镜空间成像系统偏振特性分析

光线非垂直入射到光学界面时会产生偏振效应,且偏振效应随着入射角度的增加显著增强。双扫描镜空间成像系统具有宽光谱、大入射角、大孔径的特点,因此具有较大的偏振灵敏度。由于光电探测器的转化效率对偏振光而言不是各向同性的,而且有时差别很大,为保障光学系统探测灵敏度必须限定光学系统偏振灵敏度。采用斯托克斯矢量和穆勒矩阵的偏振表示方法,推导得出入射角度与双扫描空间成像系统偏振灵敏度之间的数学关系。通过对薄膜设计参数进行一定的工艺修正得出各个光学元件偏振数据,进而得出整个双扫描成像系统的偏振灵敏度。分析结果表明,在可见光波段双扫描成像系统的偏振灵敏度在0.5%左右;在红外波段双扫描空间成像系统偏振影响很小。     

面向偏振光天文定位应用的偏振信息匹配滤波算法

大气偏振信息滤波处理是提高偏振光导航定位应用实效的基础和关键步骤。根据单次瑞利散射大气偏振模式,设计了与太阳投影点和观测点位置无关的方位模型转换算法;据此特征提出了一种全天域大气偏振分布数据滤波算法;并详细阐述了所提算法的基本步骤及流程。利用偏振成像系统同时观测全天域采样点大气偏振信息,对所提算法进行了实验验证。实验结果表明,所提算法对全天域偏振成像获得的大量离散样本点偏振数据,具有较好的滤波性能。     

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。     

宽带偏振分光镜及其应用

偏振分光元件是光隔离器、环行器的关键元件之一.本文作者采用在直角棱镜上镀制多层介质偏振分光膜的方法,获得两束相互正交的偏振光,并通过合理地选择膜系结构参数和制备工艺,使两束偏振光的偏振度同时达到最佳,从而研制出一种宽带偏振分光镜.     

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。     

光学透镜的几何像差与偏振性能分析

主要对线偏振光经共轴透镜后偏振状态的变化进行分析，并对透镜的几何像差作简单说明。     

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。     

金属目标表面的反射激光偏振特性

 针对目前激光近程探测时仅利用漫反射回波强度信息抗干扰能力差的问题,提出基于激光偏振特性的目标探测方法,对金属目标表面的激光偏振特性进行了分析,给出了偏振反射的模型,并对典型金属目标的表面偏振反射特性进行了仿真.通过对反射光Stokes矢量的分析表明,线偏振光或圆偏振光经过金属表面反射后变为椭圆偏振光,其椭圆度和方位角随金属材质的不同而呈现不同的变化规律,将反射的偏振特性作为区分不同材料目标的依据,可提高探测系统的抗干扰性能.     

模型人眼的视网膜自适应成像系统

为了更好的进行人眼视网膜成像探测及人眼像差校正,建立了一套基于液晶波前校正器的模型,模拟人眼眼底的自适应成像系统。该系统采用Shark-Hartman波前探测器进行波面探测,将探测所得波前畸变经过计算处理转化为灰度图通过电脑施加到LCOS上进行波面校正,通过校正人眼像差的方式来提高系统成像质量。经过校正后,系统波误差从1．92μm降低到0．048μm系统分辨率接近70lp／mm已经到达该光学系统衍射极限分辨。可以满足低阶大像差情况下的模拟人眼视网膜成像要求。     

LED的偏振特性实验及其在机器视觉中的应用

通过实验测试了5种光源在偏振特性试验中的偏振光强随偏转角度变化.实验结果表明:采用单色LED光源,结合起偏和检偏等光学元件进行打光,可获得较理想的线偏振光,这种LED偏振光源能明显改善图片的反光现象.     

磁光盘存储器光学系统的研究

本文研究了可擦除磁光记录读出光学系统,分析了激光二极管整型系统,建立了扩束棱镜优化设计条件,推导出了最优偏振分光镜的物理模型。     

Fθ,Fourier透镜畸变像差分析与计算方法的研究

本文分析了Fθ透镜和Fourier变换透镜畸变像差的特性;讨论了用常规成像光学系统像差计算程序准确计算这两类特殊透镜、特别是高精度Fθ透镜畸变像差的两种行之有效的方法,给出了有关的计算公式.     

大长径比整流罩光学系统设计

提出一种采用大长径比非球面整流罩的导引头光学系统,分别就其像差特性和像差校正方法进行分析和探讨.该系统整流罩的长径比为2,工作谱段为中红外波段,半视场角为30°,F数为2.设计结果表明成像质量接近衍射极限,满足红外光学系统的成像要求.     

激光偏振态对飞秒激光等离子体中产生的超热电子喷射方向的影响

采用2×10 16 W/cm 2 的超短激光脉冲辐照铝靶,研究了激光偏振态对超热电珑子发射的影响.对s偏振光,向外传播的超热电子射流沿激光偏振方向发射,而对于p偏振光,超热电子射流方向靠近靶面法线方向.文中还通过观测靶背面的X射线韧致辐射,对p,s偏振光产生的向内传播的超热电子行为进行了研究.     

界面反射偏振像差分析

迄今为止的光学设计中,一般认为在同一光波面上,光束具有相同的振幅和偏振状志.事实上,光束经过许多光学元件后,偏振状态会发生变化,特别是由于入射角和光程不同,导致出射光波面上偏振分布不再均匀,形成偏振像差.本文主要就轴上物点发出的光束经过界面反射后的偏振像差进行了分析.     

三通道偏振成像导航传感器的设计与应用

为了获得较高的偏振光航向精度,设计实现了一种三通道成像偏振导航传感器装置样机。研究了基于Stokes矢量的偏振光测量原理;并基于此原理搭建了传感器。编写了程序控制软件,可以实时输出航向角,解决了一般实验装置无法实时测量航向角的缺点。进行了室外装置测试实验,实验结果表明:传感器室外航向角测量平均误差为0.83°,能够稳定输出导航角度,可以满足实时测试的需要,为下一步组合导航提供稳定的信息源。     

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。     

一种新概念平行光管

提出一种基于波前径向斜率测量原理的适用于测量大口径成像光学系统像差的自基准新方法．用该方法毋需任何人工或天然的无限远目标或标准大平面反射镜提供测量基准．理论分析和实验结果表明，此方法的技术可行性强，波像差测量灵敏度与干涉法相当，而对工作环境和光源无苛刻要求，可用于特大口径光学系统，如航天遥感相机、天文望远镜和大口径抛物面镜等大型光学系统的像质检测，也可用于主动光学系统的波前传感．     

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.