斜入射下1/4波片补偿能力的优化

本文使用理论与实验相结合的方法研究了斜入射下液晶涂布型C-plate(Liquid crystal coated C-plate,LCC)对逆分散1/4波片(Reverse wavelength dispersion quarter wave plate,RQWP)补偿能力的优化特性。使用扩展琼斯矩阵比较了偏振光以任意角度通过RQWP、RQWP+LCC两种架构后出射光的椭圆率,探究了不同相位延迟RTH的LCC对出射光椭圆率的影响;测试了上述两种架构的圆偏光片在OLED(Organic light emitting-diode display)上的环境光反射率以及反射颜色色坐标。结果表明,LCC能够使45°斜入射时出射光的椭圆率提升10%以上,且在红、绿、蓝三色光条件下,调整LCC的RTH可使膜材架构的总折射率系数NZ趋近于0.5,获得最佳效果。使用RQWP+LCC架构的圆偏光片可使45°极角下OLED的环境光反射率降低3%。在工业生产中直接生产NZ=0.5的膜材拥有较高的技术难度,本文结论对开发NZ=0.5的膜材提供了新的可行方案。

复合消色差1/4波片的再研究

由出射光与入射光的琼斯矢量变化 ,用矩阵方法得到了一种计算复合 1/ 4波片的消色差能力的理论公式。

一种测量1/4波片相位延迟量的新方法

提出了一种通过软件计算输出椭圆偏振光矢的长短轴来测量1/4波片相位延迟量的新方法,其测量光路简单易行,仅由光源、起偏器、待测1/4波片、检偏器和光功率计组成,测量结果通过Mathcad进行分析运算,得到波片的相位延迟量。文中详细论证了新方法的原理过程,给出了应用实例与误差分析,结果表明:新方法的绝对测量误差小于0.26°。该方法的主要优点是光学器件少,操作简单,易于实现,引入误差小,测量精度高。

用于红外晶体双折射测量的单1/4波片法

提出了一种基于单1/4波片法的测量方法以实现红外波段光学晶体双折射光程差的精确测量。采用厚度差小于一个周期厚度的两个样品进行比对,有效克服了单1/4波片法测量厚度的限制。依照此原理研制了测试波长为3.39μm的晶体双折射测试设备。应用琼斯矩阵理论,推导了存在主要误差因素时的信号光强解析表达式,并由此分析了起偏器方位角误差、1/4波片定位精度、样品方位角偏差、检偏器旋转定位精度对测量结果的影响,综合评价了本测量方法的精度。实验结果表明,应用研制的设备实测标准1/4波片的双折射光程差误差为0.003 76μm,相对误差为0.44%,满足系统要求。得到的结果表明,采用基于单1/4波片法的新测量方法能够有效、精确测得红外晶体的双折射光程差。

石英1/4波片旋光特性研究

利用光学矩阵的方法推导了石英晶体旋光特性的Muller矩阵表示 ,并将此表示用邦加球来描述。最后用邦加球描述方法分析了光弹性实验中 1/ 4波片的旋光性所产生的误差。

菲涅尔菱体在确定1/4波片快慢轴中的应用

设计了一种新的测定 1/4波片快慢轴的实验。从菲涅尔公式出发 ,根据两次全反射后反射波和入射波各分量的位相变化 ,分析了菲涅尔菱体用于光的偏振态转换的相变理论 ,并提出利用菲涅尔菱体确定 1/4波片快慢轴的新方法。由于菲涅尔菱体的消色散作用 ,从而解决了通常测定 1/4波片快慢轴中的入射光波长受到限制的问题。

1/4波片在调整一些偏振态势中的应用与分析

利用斯托克斯矢量法分析各种偏振光的产生原理 ,并由此推出将左 (右 )旋偏振光调为右(左 )旋偏振光的新方法。

TEM_(00)模激光器的稳定运转以及1/4λ波片的作用

望远镜Z形腔设计,利用大基模体积的腔型特性,得到了低阶模情况下运转的大功率基频激光器,而且由于在望远镜腔中,激光棒上的光斑直径对于热焦距的变化并不敏感,利用ABCD矩阵可以详细的对谐振腔输出特性进行分析。另外,分析了1/4λ波片对于Nd∶YAG棒热致双折射效应的补偿作用,实验结果与理论分析吻合较好。实验中采用了9个20W的高功率半导体激光器侧面抽运的单Nd∶YAG棒,单个声光Q驱动器,Z形腔设计,最终实现了最高输出功率为20W,M2因子为1.2,稳定性(RMS值)<1%的TEM00输出。

多方向偏振片及1/4波片对全偏振检测的影响研究

理论上推导了光线通过任意方向偏振片和任意方向1/4波片的出射光强与全Stokes参量关系的表达式,利用自然背景下的人造目标为对象开展全偏振检测实验,并以目标与背景偏振度对比为主要指标,研究了多方向情况下上述两种偏振器件影响全偏振检测的因素。研究表明下述三种情况方程组秩小于4导致全偏振检测无效:固定1/4波片方向而改变偏振片方向;固定偏振片方向改变1/4波片方向,且四组角度中两器件平行及垂直的关系同时出现;偏振片与1/4波片有三组角度相同,第四组角度关系为平行或垂直。实验表明,固定偏振片方向改变1/4波片方向,探测结果与固定偏振片方向的取值有关;采用偏振片与1/4波片三组方向相同,第四组夹角45°的全偏振检测方式,偏振度对比较高。

基于1/4波片晶体电光调制输出特性的理论分析

根据铌酸锂晶体电光调制原理,推导了电光调制器透光率与1/4波片光轴方位的数学通式,通过数值计算分析了基于1/4波片晶体电光调制的输出特性.结果表明,波片每旋转π/4,周期性依次出现线性调制、非倍频失真和倍频失真,与实验结果相符.

对影响1/4波片使用精度因素的理论研究

为了探究1/4波片在使用过程中产生误差的原因,以石英1/4波片的实验结果为基础,分别从材料的双折射特性、实验调节误差以及温度变化的影响等三个方面,对波片产生误差的原因进行了理论分析,提出了提高1/4波片使用精度的方法。从分析结果可以看出;温度变化的影响是产生误差的最主要的因素,但双折射特性和实验操作误差的影响也不可忽略。

镀有高反膜的1/4波片工作特性分析

基于光矢量的琼斯矩阵理论 ,分析了单面镀有高反膜 ,另一面镀有增透膜的 1/4波片工作特性。结果表明 ,膜层会引起偏振光在波片内的振荡 ,从而使波片的通带出现纹波效应。

光纤通迅用1/4λ波片研制

1/4λ波片是光纤通讯中的关键元件之一,通过对1/4λ波片的设计与工艺的研究,在理论分析和工艺试验的基础上,优选晶体材料,精心设计波片光学几何尺寸,优化加工工艺,实现对波片厚度和光洁度的有效控制,研制出了光纤通信用性能合格的器件。

偏振光经过1/4波片后偏振态的变化

利用Jones矩阵研究偏振光通过1/4波片后偏振态的变化,主要计算线偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光通过1/4波片后偏振态的变化.计算结果表明,入射线偏振光的偏振方向与波片快(慢)轴一致时,出射光仍为线偏振光;偏振方向与波片快(慢)轴成π/4角时,出射光为圆偏振光;偏振方向与波片快(慢)轴成任意角时,出射光为椭圆偏振光;而入射椭圆偏振光的椭圆主轴与波片快(慢)轴一致时,出射光为线偏振光;椭圆主轴与波片快(慢)轴成任意角时,仍为椭圆偏振光;若入射光为圆偏振光,则出射光为线偏振光.

基于空间同步移相的1/4波片相位延迟量测量误差分析

本文对基于空间同步移相的1/4波片相位延迟量的测量误差进行了分析。检偏器阵列的方位角误差是引起波片相位延迟量测量误差的主要原因。分析结果表明波片相位延迟量的测量误差跟波片的快轴方位角有关。当待测1/4波片的快轴方位角为45°时,其相位延迟量测量结果基本不受检偏器阵列的方位角误差影响。因此,空间同步移相技术不仅可以实现1/4波片相位延迟量的快速测量,还可实现精确测量。

用简式半影偏光仪精确测定1/4波片的快轴方向和慢轴方向

简述了把简单偏光仪改装成简式半影偏光仪的方法,介绍了简式半影偏光仪的工作原理和校正方法。并论述了如何使用半影偏光仪精确测定1/4波片的快轴方向和慢轴方向。

1／4波片在Nd:YAG激光器谐振腔中的应用

1／4波片在Nd:YAG激光器谐振腔内有多种应用,其作用由其在谐振腔内的位置和快轴方向决定。本文以一种电光调Q脉冲Nd:YAG激光器谐振腔为例,详细分析了1／4波片在谐振腔内的各种应用,并提出通过调节1／4波片的快轴方向来控制激光器偏振方向的方法。

一种基于旋转1/4波片法的激光偏振度测量仪

为了满足光的偏振特性测量要求,设计了一套激光偏振度测量仪。该装置利用旋转1/4波片对光波进行调制,通过对调制信号进行傅里叶分析获得光源的偏振度。利用测量光功率的方式对激光偏振度测量仪的偏振度进行校准,实验结果表明,所研制的激光偏振度测量仪测量精度优于0.5%,满足高精度激光偏振度测量需求。

非理想1/4波片对泵浦光偏振态的影响

为了研究调整架角度误差以及波片与光源波长不匹配对线偏振光经过1/4波片之后偏振态的影响,本文利用坐标变换法得到1/4波片的琼斯矩阵,并用琼斯矩阵表示各偏振态。推导出波片与光源不匹配时对偏振态的影响理论模型。当考虑到调整架的角度误差时,对入射光偏振态以及波片的琼斯矩阵表达式做引入角度误差的泰勒展开,最后得到和实验结果匹配的仿真曲线。仿真结果表明,当采用808 nm 1/4波片对795 nm波长的线偏振光作用时,在不考虑调整误差的理想情况下出射光椭圆度最高为0.9746,考虑调整误差时,对应理想情况下椭圆度最高为0.96,椭圆度最高点偏移1.72°。仿真和实验结果为进一步分析泵浦光椭圆度对原子参数的影响提供了依据。

利用非1/4波片将椭圆偏振光转换为线偏振光的理论及实验研究

本章利用偏振光分解与合成理论,对利用非1/4波片将椭圆偏振光转换为线偏振光的条件进行了理论分析,得到满足此条件的方程。在此基础上,利用1/5波片对理论研究结果进行了实验验证,实验结果与理论分析符合较好。