斯托克斯矢量和穆勒矩阵在偏振光中的应用研究

分析和探讨了矩阵光学中的斯托克斯(Stokes)矢量和穆勒(Mueller)矩阵,并与琼斯(Jones)矢量和琼斯矩阵作了对比探讨;计算得出了部份偏振光的斯托克斯矢量表示法和右旋与左旋圆偏振器的穆勒矩阵表示法.综合分析了几个实例,探讨了斯托克斯矢量和穆勒矩阵在自然光、部分偏振光和完全偏振光中的应用.探讨了Stokes矢量和Jones矢量的变换关系.     

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.     

张量几何模型的构思

本文首先运用坐标架转动扼要阐明物理量取向性质的内涵。再从分析应力概念入手,把二阶张量的几何模型构造为在场点P的面元矢量dσ上附着一斜交的作用矢量df的组合。进而由张量对矢量的左点乘法则,引出构造张量几何模型的一般方法,并结合物理实例进行说明,还简述了《张量示教模型》的主要构造和应用。     

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.     

偏振奇偶相干态中光场的偏振特性

利用量子光学中表示量子化光场偏振特性的Stokes算符,讨论了偏振奇偶相干态的偏振特性,研究了在此光场中Stokes参量的涨落及其压缩特性和光场的偏振度.结果表明,在适当的参量与较小的光强下,光场的Stokes参量将出现压缩.随着光强增强,压缩减弱.由于光场的量子化,偏振度永远小于1,且与光强有关.即在量子光学中,不存在完全偏振光,只有在很强的光下,才接近于完全偏振光.     

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.     

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.     

透射式位相光栅矢量衍射特性的实验研究

实验研究了透射式全息位相光栅的矢量衍射特性,实验结果表明当光栅常数接近或小于入射波长时,等光强的P、S偏振光入射,其各级衍射光强明显不同.经分析得知这种偏振依赖是由两方面的因素引起:玻璃基底的影响和光栅本身的矢量衍射特性所致.用时域有限差分方法(FDTD)模拟了光与位相光栅的相互作用,结果表明光栅本身的偏振依赖是由矢量衍射中P、S偏振光在光栅中形成的相对位相延迟不同引起的.     

基张量和张量基的概念及其分析

通常张量有整体表示式和分量（指标）表示式,但这二者尚不是全面而完整的。因此,须将矢量中的基矢量和矢量基的概念推广到基张量和张量基。为此,需以基矢量及张量外积为基础,导出基张量和张量基,任一张量可表达为诸基张量的线性和。据此,可以阐明并矢正是二矢量的外积,并建立了其与张量的对应关系,这样的认识对于物理定律的张量方程及其应用有着重要的意义。     

激光诱导Cu等离子体发射光谱特性的实验研究

通过实验研究了Ar气下激光诱导Cu等离子体的空间分辨发射光谱.采用的激光能量为350 mJ/pulse,波长范围为440~540 nm.在局部热力学平衡(LTE)条件下,根据谱线的相对强度,得到了等离子体的电子温度在104K以上.研究了原子发射谱线强度、电子温度和半高全宽(FWHM)随空间、缓冲气体压力变化的规律.结果表明,在Ar气中压力分别为100 kPa和50 kPa相比,铜的原子特征谱强度降低而连续谱和氩离子谱线强度增加.同时缓冲气压的增大导致谱线展宽的增大.     

一类H-张量和非负张量谱半径的界

给出一类拟双对角占优H-张量,利用张量对角占优性与谱包含域的对应关系和非负张量的谱性质,给出一个非负张量谱半径的上下界不等式.     

大气中飞秒激光等离子体丝上荧光特性的研究

本文通过研究超短强激光脉冲在空气中形成的等离子体丝上荧光的特性,提出了一种间接获得等离子体丝上光强分布的方法.实验研究表明,等离子体丝上荧光主要分布在290～430 nm的紫外区域,该区域内的线状谱来自于N2的第二正带分子谱线和N+2的第一负带离子谱线.同时等离子体丝上荧光强度与入射激光能量呈非线性增长关系,当入射激光能量低于11 mJ,荧光强度快速增强表明丝上光强增大,当激光能量进一步增大时,丝上的光强变化缓慢,此时成丝结构逐步由单丝向多丝演化.同时通过研究等离子体丝上光强随光脉冲传输距离的变化规律,进一步验证了等离子体成丝机制是基于光束自聚焦效应和等离子体散焦过程之间的动态平衡的正确性.     

旋转式天空偏振光的航向角检测系统

为了提高点源式偏振光探测器的可靠性和精度,在斯托克斯(Stokes)矢量的偏振光测量原理的基础上采用单个偏振光传感器通道设计并且搭建了 一种快速旋转式天空偏振光信息探测系统,通过GPS授时确定太阳子午线的位置,进而实时解算出航向角数据,在室内和天气晴朗、空旷的室外条件下完成了数据采集,最大误差为1.047°,平均误差为...     

DT-MRI张量值图像的一种加权方向距离滤波方法

为了正则化扩散张量磁共振成像所产生的扩散张量场,提出了一种非线性张量值加权方向距离滤波方法.首先通过张量间的二次点积定义了张量值图像的方向滤波,然后结合张量中值滤波引入了一个联合最小化准则,在此准则的基础上给出张量值方向距离滤波器的一般结构,并使用权重矢量在距离和方向域上控制滤波器输出,获得更加稳健的处理结果.在合成二阶张量场和真实扩散张量数据集上进行了实验.客观结果比较和滤波图像的主观评估表明:该滤波方法可在保持张量场细节不变的同时有效地消除噪声,是磁共振扩散张量场的一种有价值的滤波工具.     

关于CopositivePlus张量及其互补问题的研究

近年来,关于张量(超矩阵)的研究得到了越来越多的关注.相应的互补问题——张量互补问题(TCP),也得到了广泛研究.本文延伸CopositivePlus矩阵的概念到高阶张量的情形,定义了一类新的结构张量,称为CopositivePlus张量,并对其性质进行了研究;并且证明,当所涉及的张量是Q张量和CopositivePlus时,对应的张量互补问题的解集是有界的.     

辅助激发参数对激光微区发射光谱的影响

激光微区发射光谱分析(LMESA)中的火花辅助激发参数与发射谱谱线强度密切相关.就减压氩气环境下,辅助激发参数和环境气压对LMESA发射光谱谱线强度的影响进行了讨论.     

判定强H-张量具有线性收敛速度的迭代算法

基于计算非负张量谱半径的高阶幂法,给出一种新的迭代算法判定强H-张量.结合不等式的放缩技巧和非负张量的Perron-Frobenius定理证明所给算法在有限步内停止,且其收敛速度是线性收敛的.数值算例表明,该算法能判定任意给定的张量是否为强H-张量,且在某些情形下比经典的强H-张量判定算法所需迭代步数更少.     

张量具有线性收敛速度的迭代算法

基于计算非负张量谱半径的高阶幂法, 给出一种新的迭代算法判定强H张量. 结合不等式的放缩技巧和非负张量的Perron-Frobenius定理证明所给算法在有限步内停止, 且其收敛速度是线性收敛的. 数值算例表明, 该算法能判定任意给定的张量是否为强H张量, 且在某些情形下比经典的强H张量判定算法所需迭代步数更少.     

张量具有线性收敛速度的迭代算法

基于计算非负张量谱半径的高阶幂法, 给出一种新的迭代算法判定强H张量. 结合不等式的放缩技巧和非负张量的Perron-Frobenius定理证明所给算法在有限步内停止, 且其收敛速度是线性收敛的. 数值算例表明, 该算法能判定任意给定的张量是否为强H张量, 且在某些情形下比经典的强H张量判定算法所需迭代步数更少.     

Bell态原子与大失谐腔相互作用的辐射谱

用时问演化算符的方法,研究了两个全同的二能级Bell态原子与腔场大失谐作用时的辐射谱.消相干Bell态原子不产生辐射,其他三个Bell态原子辐射谱频谱结构相同,并且在Fock态光场作用下,辐射谱都呈现单峰结构,而在相干光场和热光场作用下,辐射谱呈现出强度分布不同的多峰结构.