方位偏振Bessel-Gauss光束的传输特性研究

利用Collins衍射积分公式,给出了方位偏振Bessel-Gauss光束通过ABCD轴对称光学系统的解析表达式.对其通过自由空间和付里叶变换系统特殊情况的传输作了分析和讨论.

线性偏振和方位偏振Bessel-Gauss光束的传输特性比较

利用Collins衍射积分公式,给出了线性偏振Bessel-Gauss和方位偏振Bessel-Gauss光束通过ABCD轴对称光学系统的解析表达式。作为应用,对该两类光束通过单透镜系统的传输特性作了数值计算比较。并对结果作了分析和讨论。

保偏光纤偏振轴方位探测方法

保偏光纤偏振轴方位的探测和对准是保偏光纤耦合、连接及制作保偏纤维器件的前提.基于保偏光纤的物理特性和应力结构特征,本文分析了各种保偏光纤偏振轴方位探测和对准方法的原理和特点,讨论了该技术方法的现状和趋势.

同时偏振成像仪检偏方位校正研究

同时偏振成像探测技术是近年发展起来的新型遥感探测技术,该技术采用分振幅方式,在同一个探测器上同时获得被探测目标0°、45°、90°、135°四个偏振方向的偏振强度图。这四个检偏方位受到仪器自身偏振效应、偏振器件误差和膜层的影响会发生偏离,为了保证偏振探测精度,对系统的四个检偏方位采用Equator-Poles定标和曲线拟合的方法进行校正,两种方法测量结果一致性在0.4%以内。线偏振度实测精度与理论分析精度都在2%以内,这验证了检偏方位校正的有效性。

分焦平面式偏振相机偏振误差分析及偏振定标

分析了相机结构和测量原理,建立了相机响应模型,理论推导了相对透过率和偏振方位角对偏振测量的影响。采用积分球光源测量了相对透过率,采用旋转线偏振片法和马吕斯定律测量了偏振方位角,最后进行了偏振测量精度验证。测试结果表明,经过偏振定标后,偏振度测量误差约为0.44%。该检测方案可以定标分焦平面式偏振相机性能,定标精度高,能够为分焦平面式偏振相机高精度应用奠定基础。

基于三目偏振相机的天空偏振模式探测试验装置

为提高天空偏振模式探测的稳定性,该文通过分析天空偏振光分布模式和Stokes矢量解析模型,设计了一种基于三目偏振相机的天空偏振模式探测试验装置。该装置克服了传统的天空偏振模式探测装置低效和密封性差的问题,适用于雨天和海面的偏振光探测工作。三目偏振相机的偏振角度为0°、60°、120°,通过求解Stokes矢量解可求出目标观测点处的偏振度(degree of polarization,DOP)和偏振方位角(angle of polarized elevation,AOE),分析了天空偏振模式图中AOE和DOP的分布规律。实验结果表明DOP和AOE关于中性点呈有规律的对称分布,该装置能有效探测天空偏振模式,为偏振导航技术提供有力的技术支持。

单轴晶体上光的反(透)射系数及偏振方位的普遍研究

本文就任意方向的光线入射到任意取向的单轴晶体上的情况,求得了与晶体中O光、e光对应的入射分量、反射分量的偏振方位和反射系数、透射系数的普遍计算公式,并结合计算示例对反射光为线偏振光的条件等有关问题作了讨论。

天空偏振光辅助的组合导航方法

针对传统惯性/卫星组合导航方式的局限性,提出利用天空偏振光进行辅助导航的方法。研究了晴朗天空偏振光分布模式,初步揭示了理想大气偏振特性;分析了偏振光导航传感器的工作原理,为了将偏振光导航传感器输出的方位信息转化为航向角,推导了确定太阳相对位置的计算公式。在设计SINS/GPS/偏振光组合导航系统结构的基础上,进行了动态仿真,结果表明:偏振光导航传感器提供的方位信息,有效修正了组合导航系统的航向角误差,航向角精度与传感器测角精度相当。基于偏振光的自主定向方法增强了系统导航性能,具有广阔的应用前景。

偏振导航传感器建模与误差分析

根据昆虫利用天空中偏振光导航的仿生原理,构建了偏振导航传感器的模型,分析了该模型测量原理,并对模型中影响测量精度的误差源进行了分析计算,结果表明偏振度、有效光强以及两偏振光轴间的相对角度误差会影响系统的测量精度和灵敏度。这一结论对偏振导航传感器的应用具有指导意义。

慧差对矢量偏振贝塞耳-高斯光束聚焦场的影响

利用Richards-Wolf矢量衍射积分公式,获得矢量偏振贝塞耳-高斯光束经具有初级慧差的高数值孔径系统聚焦后的三维光场复振幅函数,模拟了不同慧差系数下聚焦光场的纵向分布,以及焦平面和光轴上的光强。研究表明,初级慧差的存在导致矢量偏振贝塞耳一高斯光束的会聚光场发生偏移和变形,焦平面光强的分布和光轴上的光强峰值都受初级慧差和入射光偏振态的共同影响,偏振态和初级慧差不影响聚焦光场在光轴上的对称分布。

晶体转动时光的折反系数及其偏振

首先给出了单轴晶体中ｏ光、ｅ光对应的入射分量、反射分量的偏振方位和折反系数的普遍公式，然后由方解石的具体计算数值作出曲线图，使得折反系数和偏振情况随晶体转动时的变化清晰可见，最后给出反射光为线偏振光的条件：当光轴不垂直于反射表面时，Ｂｒｅｗｓｔｅｒ方位有四个；

初级球差对矢量柱状贝塞耳-高斯光束聚焦场的影响

通过柱坐标下的的分析方法,获得径向偏振和方位角偏振贝塞耳-高斯光束经具有球差的高数值孔径系统聚焦后的三维光场分布函数,根据光场分布函数模拟了不同球差系数下贝塞耳-高斯光束在焦平面和通过焦点的纵向切面上的光场分布。结果表明,在球差系数增加时,方位角偏振贝塞耳-高斯光束在焦平面上的圆环状光斑内半径逐渐变小到趋于恒定,而外环半径先减小后增大;而衍射焦点偏离高斯焦点的距离越来越大,纵向光强不再对衍射焦平面呈对称分布,调整离焦距离无法完全消除球差的影响;径向偏振贝塞耳-高斯光束会聚场的光强随初级球差的变化规律与方位角偏振贝塞耳-高斯光束的一致。