平面波斜入射空间光调制器对产生完美涡旋光束的影响

研究了平面波斜入射空间光调制器(SLM)时完美涡旋光束的变化。结合螺旋相位与锥透镜透过率函数设计相位掩模板,在SLM的傅里叶平面上产生完美涡旋光束。所产生的涡旋性质通过调控完美涡旋光束±1级干涉得到了验证。改变平面波照射在SLM上的入射角,完美涡旋光束离心率与平面波入射角为线性函数关系,相关系数高达0.986 72。此外,随着平面波入射角增大,完美涡旋光束总光强也随之变弱。     

波片的相位推迟对入射角的依赖关系

本文根据晶体的光学性质,导出了波片的相位推迟随入射角的变化关系,并给出小角度入射时相位推迟量的计算方法.为波片的调整使用提供了理论依据.     

双折射波片用于发散光束的位相延迟研究

利用光线追迹法，给出了双折射波片对于任意空间入射光线的相位延迟的严格计算公式和近似处理方法（对小角入射），并对标准λ/4波片用于发散光束时的相位延迟分布做了详细讨论。     

偏振光源形貌对空气隙型检偏棱镜光强透射比的影响

探讨了单色线偏振光源的形状、尺寸和取向对检偏棱镜光强透射比的影响．由于检偏棱镜结构误差的存在，使得棱镜空气隙间光的干涉条件发生了改变，引起透射光强分布的变化，入射光束尺寸越大，光强透射比变化就越稳定，圆形光源入射时，光强透射比对空间入射角和入射点的变化比线光源稳定，偏振线光源入射时，光强透射比随其取向的不同敏感性不一样．     

斜入射消色差延迟器理论

为了提高斜入射消色差延迟器件的精度,通过分析两种斜入射结构,得出了消色差性能较好的结构.结果表明,这种较好的结构由于折射率n和全内反射角θ引起相位延迟δ的变化趋势相反,而减弱相位延迟δ的变化,因而可以设计出高精度的消色差相位延迟器件.     

非正入射条件下的光栅衍射实验

分析了现行光栅实验中将平行光斜入射作为正入射条件处理引起的误差。验证了当入射角α<2·5°时,在实验精度范围用正入射公式处理是可行的,但当入射角较大时则须用斜入射公式处理。     

斜入射消色差相位延迟器原理

探讨了斜入射型消工相位延迟器的内反射角随折射率的变化,从而得出了相位延迟量受折射率复合影响的规律,为设计高精度消色差相位延迟器提供了斜入身的新理论依据。     

对入射角高度稳定的消色差相位延迟器

探讨了一类对入射角高度稳定的消色相位延迟器的设计方案，首先选取合适的全反射角，然后通过在全反射界面蒸镀一定厚度的光学介质膜对中心波长处的相位延迟进行补偿，结果不仅可以改善相位延迟对入射角的稳定性，而且可以大大提高器件的消色差性。     

确定主截面内非寻常光传播方向的一种方法

中用费马原理给出了光沿主截面入射时，非建党光在各向异性介质中的传播方向，证明了当光轴与法线之间夹角为ψ时，入射光的入射角i与非寻常光之折射角θ之间的关系。     

自然光入射时反射及折射光的偏振态与入射角之关系

应用菲涅耳公式对自然光入射时反射及折射光的偏振态与入射角之关系进行了讨论。发现对于反射光来说,在布儒斯特角两侧平行入射面的光振动与垂直入射面的光振动振幅之比不是一个对称关系;对于折射光来说,平行入射面的光振动与垂直入射面的光振动振幅之比是单调上升的。     

基于Mie理论的四种典型水云的光散射计算

在Mie理论的基础上,利用修正伽马函数来描述水云的粒子尺度分布,计算了一类层云、二类层云、一类层积云和二类层积云这四种典型水云的消光系数、单次散射反照率、不对称因子和散射相函数.结果表明,粒子的消光系数、单次散射反照率和非对称因子随着入射波长的增加有较大的起伏,后两者随着波长的增加其变化趋势基本一致;消光系数主要受云中液态水含量的影响;对于单次散射反照率来说,在可见光波段,反照率非常接近于1;在短波段,粒子的非对称因子变化较小,并且随着波长的增加,非对称因子会逐渐增大;Mie相函数随着散射角的增加呈现出先减小后增大的趋势,但相函数随着波长的增加,并没有呈现出简单的线性关系.     

紫外三元复合消色差相位延迟器优化设计的分析

为了设计在紫外波段消色差性能优良的三元复合λ／4波片,根据复合波片理论,利用同一波长（300nm）的2个λ0／4波片和1个λ0／2波片组合成复合波片,研究了复合波片的相位延迟量随波长的变化,得出复合波片在250-350nm的光谱范围内是消色差的;在此基础上对三元复合消色差λ／4波片进行了优化设计,即通过改变中间波片的相位延迟量和精确调整复合角,使消色差范围拓宽到200-400nm,相位延迟计算偏差在5％左右．通过改变中间波片的材料,即氟化镁晶体代替石英晶体,用上述同样方法设计出UVC波段消色差λ／4波片,其相位延迟计算偏差在2％以内．这种优化设计对拓宽紫外波段消色差范围,提高延迟量精度具有实用价值．     

菱体型消色差相位延迟器的光谱特性分析

从全内反射相变方程出发,以菲涅尔菱体为例,分析了消色差相位延迟器的相位延迟量随折射率变化的光谱特性,结果表明：在所设计的中心波长处,延迟器件不仅仅局限于选择低色散的材料,色散较大的高折射率材料制作的延迟器件也可以具有良好的消色差性,且较大的全内反射角有利于改善延迟器件的消色差性. 从而为优化菱体型相位延迟器的消色差性,扩大材料的选取范围提供理论指导.     

塑料相位光栅型波分复用/解复用器的设计

采用模压成型的塑料相位光栅作为波分复用/解复用器的分光元件,根据矩形相位光栅衍射公式,理论分析和仿真其衍射效率和信道分离情况.研究结果表明:对于一定刻槽深度的塑料相位光栅,+1级衍射效率和入射角的关系与理论分析结果一致,即对于采用的波长分别为575,625,675nm的入射光,当刻槽深度为200nm时,+1级衍射效率最大值所对应的入射角为25°左右,此时衍射效率理论值最大可达0.79;信道间隔为50nm时,从探测器观察其光斑间隔为230μm左右,大于光纤直径(200μm),能有效实现光波分离,可应用于塑料光纤波分复用系统.     

近零介电常数区超导界面的古斯-汉欣位移

对相同的结构,构造材料的光学特性不同,古斯-汉欣(Goos-H?nchen,GH)位移也会不同。在近零介电常数区,对介质-超导界面上反射光的GH位移进行了理论研究。结果表明,GH位移与超导材料介电常数为零时的波长(定义为阈值波长)相关。当入射光波长小于阈值波长时,不同偏振态的入射光的GH位移随入射角和介质折射率的变化规律基本相同。当入射光波长大于阈值波长,对s波,GH位移为正值,而对p波,GH位移为负值。当以阈值波长入射,除了在以接近0°的小角度入射时,GH位移基本保持为某一常数,不随入射角的改变而变化。零折射率材料在光子学领域具有广泛的应用,计算结果为基于超导材料的新型光子学器件研究开发提供了参考。     

Wollaston棱镜分束角的光谱特性对成像系统的影响

Wollaston棱镜广泛应用于高性能的光学仪器的成像系统中.本文在研究Wollaston棱镜的分束角随入射光波长变化规律的基础上,通过利用Origin软件,从理论上分析了Wollaston棱镜分束角的光谱特性对成像系统的影响,从而得出了相干平面的出离量与入射光波长之间的关系.结果表明:Nomarski偏振光干涉仪相干平面的出离量随着入射光波长的增大而相应的增加.相干平面的出离量与其它各参量之间存在函数关系,据此,用计算机编程的方法可以很容易的调整光路中透镜的相对位置,从而获得清晰的瞬态过程干涉图.     

水中微气泡激光散射场的特性

根据Mie散射理论研究水介质中微空气泡的光散射特性, 给出了散射强度分布、 散射光的偏振度与散射角的关系和前向散射光强与气泡半径的关系. 研究表明, 在一定波长下, 前向散射光强与气泡半径呈线性关系, 为空气泡的测量提供了理论模型.      

二次康普顿散射和产生双光子的康普顿散射

从康普顿散射的基本原理出发,基于能量、动量守恒定律和相对论效应,首先讨论了康普顿散射中的二次散射,得出波长的改变量不仅与散射角有关,还与入射光子的波长(频率)有关;其次讨论了产生双光子的康普顿散射,由于这种散射的复杂性,只选取了两种特殊情形来讨论,得出散射光子的频率不仅与两个散射光子的散射角有关,还与入射光子频率有关,单一频率的入射光子发生双光子散射后,散射光子波长的改变还可能是连续变化的;康普顿散射实验说明二次散射和双光子散射的发生是可能的。