调制Stokes波列长期演化过程中的熵值分析

深水Stokes波列的不稳定调制演化与实际海面的瞬变性、波浪破碎、畸形波等海洋现象密切相关,且波列在长期演化的过程中,演化特性会随着时间尺度的增加而改变,前人的研究多是针对其空间分布特性,对于波列内部能量的分布和变化趋势尚不清楚,因此引入熵的概念用于描述调制Stokes波列长期演化过程中任意时刻波浪场中不同频率波浪能量分布的均匀性。通过高阶谱方法数值模型,模拟了不同初始波陡条件下调制Stokes波列波数谱熵值的长期演化,给出不同阶段初始波陡和熵的关系,并将稳定状态熵值及谱形与典型海浪谱进行对比分析,发现调制Stokes波列长期演化的波数谱熵值和谱形均趋向实测JONSWAP谱,表明其经过长期演化发展,谱变宽变连续,波场内的能量分布趋向均匀并保持动态的平衡,同时也更加趋近于真实海浪。

波片快轴角对空间调制偏振测量精度的影响

空间调制偏振仪中光子空间分布特征与偏振信息的映射关系对检测的准确性有直接影响,而该映射关系由光学元件的Mueller矩阵决定。系统分析了波片快轴角度对空间调制偏振测量精度的影响,采取仪器矩阵条件数优化的方法确定最佳波片快轴角度,进一步从仿真和实验两个方面进行验证,结果表明,波片快轴设置为水平状态时检测精度最高且最稳定。该工作为弱光场的高精度偏振检测提供了理论和实验依据。

空间调制型偏振检测技术研究现状及发展趋势

空间调制型偏振检测技术是利用微偏振片阵列、角向或径向偏振片、涡旋波片等器件对光强分布进行空间调制以实现偏振信息测量的一种技术,具有光路结构简单、稳定性好、测量速度快、精度高等优势,在目标探测识别、工业及生化检测等领域具有重要应用。首先,对各种空间调制型Stokes矢量和Mueller矩阵偏振检测技术的工作原理、技术特点进行综述分析;然后,对近年来发展迅速的基于涡旋波片的空间调制型偏振检测技术进行详细阐述,重点对基于涡旋半波片和1/4波片的Stokes偏振仪、基于双涡旋波片的Mueller矩阵偏振仪的工作原理、检测效果和误差校准等内容进行介绍;最后,对空间调制型偏振检测技术的主要发展趋势进行展望。

基于逆光线追迹方法设计人眼角膜前表面形状研究

为了实现近视眼患者角膜的个性化切削,根据Gullstrand精密人眼理论模型,在已知屈光不正患者矫正度数的情况下,采用偶次非球面拟合人眼角膜前表面,并通过近轴光学理论求出患者的眼轴长变化量。使用提出的逆光线追迹方法对某近视患者的角膜前表面形状进行设计,拟合出8个偶次非球面系数。将系数导入Zemax光学设计软件,对该患者人眼模型的波前像差、点列图和调制传递函数(MTF)进行分析,通过与理想人眼模型成像质量的比较发现,逆光线追迹方法设计的角膜切削方案可以实现理想人眼的成像质量。因此,通过逆光线追迹方法可以为临床上实现近视眼屈光手术的理想矫正提供个性化的新手段。