偏振光与偏振器件的矩阵分析

讨论了光的偏振态的矩阵表示和偏振器件的矩阵表示方法以及它们的应用。利用坐标变换关系，能快捷地求出偏振器件的琼斯矩阵；而当偏振光依次通过几个偏振器件时，只要连续应用矩阵相乘，就可以方便地求出透射光的偏振状态。矩阵表示法对于讨论偏振光偏振态的变化非常快捷方便。     

动物视觉的偏振光：自然界的偏振模式

人眼只能分辨出光线的亮度和颜色，可是许多动物可以利用偏振光获得更多的视觉信息。本书介绍了图像偏振测定方法、测量光偏振的具体技术，以及存在于自然界中不同类型的偏振模式，比较令人感兴趣的内容有：动物如何利用偏振功能？基于生理学感光性原理给出了一些研究案例，例如：蜜蜂或者蚂蚁如何利用偏振光识别方向，水生动物如何凭借水下偏振来确定方向，解释了人造物质如何影响动物对自然光的识别。     

基于偏振方向统计特性的目标背景差异特征分析

针对目前使用偏振参量图像分析目标背景差异的传统方法未充分考虑光作用物体后产生独特的偏振属性问题,提出一种基于偏振方向特征统计特性的目标背景差异特征分析方法,从一种新的偏振方向信息分析目标背景差异.首先,通过提取偏振角图像中的偏振方向信息构建偏振方向矢量图像,解决了由于噪声较多导致的偏振角图像无法有效直接利用的问题;其次,分别对4种偏振方向强度图像进行正交差分计算,得到偏振正交差分分量图像,并补充偏振方向周围±α偏振角度强度图像信息,得到偏振方向统计图像,通过提取出4种偏振方向的3种偏振特征图像,解决了传统偏振参量图像复杂背景下目标不突出的问题.实验结果表明,不同材质的物体具有不同的偏振方向,而通过提取偏振方向信息获取的偏振方向特征图像能更清晰地辨别复杂背景中的目标.客观评价指标表明,在偏振方向矢量图像中,目标区域的偏振方向朝向所对应的偏振方向特征图像,表达目标的信息更丰富,与其他偏振方向所对应的偏振方向特征图像相比,更能突出目标的特征.因此,通过偏振矢量图像可以快速提取出目标特征突出的偏振特征图像.     

光纤扭转对循环延迟线偏振控制系统特性影响的研究

借助模式耦合理论和矩阵光学的知识，对引入光纤扭转机构后的延迟线偏振控制系统的偏振转换特性进行了分析，推导出了描述该系统偏振特性的琼斯矩阵，得到了光纤扭转对系统偏振特性影响的理论模型。     

利用偏振态法测量光纤偏振效应

在庞加莱球的基础上,对原来偏振模色散的测量方法进行了理论分析,研究表明,一阶偏振模色散测量的误差影响二阶偏振模色散的测量.通过推导,提出了利用偏振态测量二阶偏振模色散的方法.此外,基于具有偏振相关损失和双折射的密勒矩阵洛伦兹变化特性,推导出利用偏振态测量偏振相关损失的简化方法,证实了测量偏振相关损失取决于密勒矩阵的第一列元素,该方法对于偏振相关损失的测量只需要2个输人偏振态,因此具有测量速度快和测量误差小的优点.实验的测量结果证实了利用偏振态测量2种光纤偏振效应的可靠性.     

偏振高斯光束并合的传输变换特性

利用光束相干偏振（BCP）矩阵来描述光束的偏振特性，采用高斯型线偏振光按一维排布的并合模型，对并合光束的偏振度进行了深入研究，结果表明并合光束的偏振度在横截面上是不均匀的，且随传输距离变化，还与子光束间距及子光束偏振方向夹角等参数有关，非相干并合光束的光强与子光束的偏振特性无关，而相干并合光束的光强与子光束的偏振特性有关，两种并合方式所得的并合光束光强均与子光束数目，间距等参数有关。     

光纤拉曼放大器在单芯反馈式结构中的偏振相关性研究

本文围绕光纤拉曼放大器的偏振敏感性展开研究，从已有的拉曼放大器传输理论入手，基于拉曼增益系数和偏振相关系数，引入椭圆偏振光的椭圆率角和椭圆长轴方位角评判偏振态变化量，定义了基于拉曼开关增益的偏振相关增益波动系数评判拉曼偏振相关增益，然后分析了在单向泵浦和单芯反馈式结构中应用拉曼放大器前后的输出光偏振态变化情况，得到单芯反馈式结构中的工作光输出偏振态几乎不会发生改变的推论，并设计相关实验予以证明。实验结果证实了在单芯反馈式结构中工作光的输出偏振态基本不受拉曼增益影响，且工作光增益受偏振影响显著低于单向泵浦，即单芯反馈式结构中的拉曼增益对偏振敏感性低，增益更稳定。     

PDG对光纤激光器的影响

从偏振相关增益的机理－偏振选择饱和出发，通过对反转粒子数分布进行傅立叶展开，推导了常双折射系数掺饵光纤放大器中与偏振有关的增益（ＰＤＧ），并计算了不同偏振态光场的增益。分析了ＰＤＧ对光纤激光器的影响及在设计过程中的应用。     

全介质宽波段消偏振分光镜

应用受抑全反射原理提出了一种全介质宽波段消偏振分光镜的设计方法，推导了获得消偏振的条件和获取各种分光比消偏振分光镜的设计结论，实验证实了理论的正确性。     

Ho: LLF激光器单纵模正交偏振开关动力学特性

理论研究连续波Ho:LLF激光器在线偏振谐振泵浦,激光本征模的正交偏振开关延迟动力学特性。基于相位敏感的激光动力学模型,考虑激光晶体的光学各向异性,数值分析泵浦光在垂直方向上进行偏振切变时,腔各向异性诱发振荡本征模的正交偏振开关和瞬态延迟响应。研究结果发现,泵浦光偏振切换会导致两个正交偏振本征腔模之间产生严重的偏振模竞争作用,并由此引发混沌现象及增大延迟开关时间。指出光注入法可以有效地抑制开关动力学中的偏振模竞争效应和缩减偏振模开关时间,有助于改善正交偏振开关稳定性,为设计开发2μm波段单纵模正交偏振开关激光器提供了理论指导。     

偏振态的矩阵方程(续完)

1.偏振态的分解与合成由于偏振元件存在着本征偏振态,偏振光分解成互相正交的两个偏振光就是唯一的了,只能按所通过的偏振元件的本征态来分解。如一束线偏振光通过线偏振器和位相延迟器时才可分解为两个正交的线偏振光     

椭圆偏振光与部分偏振光的实验现象分析

由于部分偏振光与椭圆偏振光经旋转偏振片后,其光强发生相似的变化,所以难以区分.采用在椭圆偏振光路中加入2片1/4波片,在部分偏振光光路中加入1片1/4波片,从而加以区分.实验结果表明,部分偏振光的光强发生变化,但是没有出现消光现象,椭圆偏振光通过1/4波片变成浅偏振光,出现消光现象.     

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.     

用介质膜特性矩阵设计反射型1/4波片

利用介质膜特性矩阵和涅耳公式对反射型 1/ 4波片的主要参数进行计算 ,以使入射的线偏光经介质膜反射后变成圆偏光     

Global azimuthal seismic anisotropy and the unique plate-motion deformation of Australia

Differences in the thickness of the high-velocity lid underlying continents as imaged by seismic tomography, have fuelled a long debate on the origin of the 'roots' of continents. Some of these differences may be reconciled by observations of radial anisotropy between 250 and 300 km depth, with horizontally polarized shear waves travelling faster than vertically polarized ones. This azimuthally averaged anisotropy could arise from present-day deformation at the base of the plate, as has been found for shallower depths beneath ocean basins. Such deformation would also produce significant azimuthal variation, owing to the preferred alignment of highly anisotropic minerals. Here we report global observations of surface-wave azimuthal anisotropy, which indicate that only the continental portion of the Australian plate displays significant azimuthal anisotropy and strong correlation with present-day plate motion in the depth range 175-300 km. Beneath other continents, azimuthal anisotropy is only weakly correlated with plate motion and its depth location is similar to that found beneath oceans. We infer that the fast-moving Australian plate contains the only continental region with a sufficiently large deformation at its base to be transformed into azimuthal anisotropy. Simple shear leading to anisotropy with a plunging axis of symmetry may explain the smaller azimuthal anisotropy beneath other continents.     

线偏振光通过透明平板介质的强度分析

光通过透明平板介质时会在其上下表面发生反射和折射现象。光的本质是电磁波,由于电磁波是横波,所以光具有偏振的特性,研究偏振光传播过程中振幅和强度的变化对分析偏振态的改变具有重要意义。以最简单的偏振光——线偏振光为例,利用菲涅耳公式对线偏振光入射透明平板介质后振幅和强度的变化进行了讨论。     

利用偏振光测定晶体折射率的实验设计

根据晶体中折射率的分布规律与偏振光的联系,给出了利用偏振光测定晶体折射率的实验原理,以λ/4波晶片为例讨论了测定晶体折射率的实验方法和步骤,并说明了该实验的优越性.     

波片厚度的双光路对比测量

介绍了一种测量波片厚度的新方法.根据偏振光干涉的理论分析,推导出了计算波片厚度的解析式.在此基础上,设计、建立了一套双光路对比测试光强的实验系统.利用该实验系统对含有待测石英薄片的光路进行多次测量,将实验数据用推导出的波片厚度计算公式处理,得到了待测薄片的厚度.     

大带宽的U形接地板圆极化贴片天线

提出了一种新型的大带宽空气介质圆极化方形贴片天线结构。天线采用同轴馈电,利用U形接地板结构,通过切角微扰并调整接地板的端板高度可满意地获得圆极化性能。该天线实测的-10dB反射损耗带宽达46．5％,比常规的GPS圆极化天线宽很多,而且结构简单,便于加工。文中给出了天线的设计及不同参数对其性能的影响。     

空间波片偏振调制生成矢量光束的模拟研究

为了研究空间可变波片偏振调制生成矢量光束的方法,本文借助琼斯矢量和琼斯矩阵较深入地分析了任意阶拉盖尔-高斯螺旋光束通过空间偏振转换器件生成矢量光束的过程,并根据数学模型对矢量光束的远场强度分布进行了数值仿真.仿真结果表明:线偏振和圆偏振的基模光束可分别通过空间半波片和空间四分之一波片转化生成矢量光束,且随着空间波片阶数的提高,输出光束暗核逐渐增大;空间波片对螺旋光束的作用可以等效为两个正交圆偏振的螺旋分量的叠加,通过轨道角动量偏振检测仿真,证实了该方法的正确性.