多光束消偏振叠加对焦斑特性的影响

在惯性约束聚变(ICF)驱动器设计中,利用正交偏振板改变光束内部偏振态,实现靶面消相干叠加,以进一步改善靶面辐照均匀性。建立了正交偏振板的透过率函数,分别对单光束和多光束叠加两种情况下的焦斑偏振特性及均匀性进行数值模拟和分析。结果表明,利用正交偏振板能较好地实现光束消偏振叠加,焦斑在时间统计上表现为部分偏振光;采用正交偏振板互补组合方式时,消偏振效果随偏振板单元数的变化不敏感,因而可以选取单元数较少的正交偏振板,以降低对加工工艺的要求。

基于时空域退偏的数字全息成像去噪研究

为了抑制全息记录过程中的散斑噪声,采用一种通过降低相干光源相干性的方法,并进行了理论分析和实验验证。利用旋转二元波片进行退偏,在10s内记录70幅全息图进行平均化降噪;同时利用毛玻璃对相干光进行空间退相干,降低了光源的相干性从而降低了散斑噪声。将单独采用时间退偏操作的重建图像与单独采用空间退偏操作的重建图像以及两者相结合的重建图像进行了对比。通过实验验证了所提方法的可行性,通过分析频谱比较证实了几种方法,利用信噪比直观地证实了几种方法的有效性。结果表明,时间、空间退偏结合对散斑噪声的抑制有着明显的优势,空间退偏的重建像的信噪比为0.4459,时间退偏的重建像信噪比为1.5155,而两者结合后的信噪比为1.7162,采用时间退偏以及空间退偏叠加的方式有效地抑制了相干噪声。该实验为研究数字全息成像的过程中由于光源相干度过高带来的散斑噪声干扰的问题提供了一个有效的抑制方法。

Infinite Sequence Solutions for Space-Time Fractional Symmetric Regularized Long Wave Equation

In this paper, we investigate the space-time fractional symmetric regularized long wave equation. By using the Backlund transformations and nonlinear superposition formulas of solutions to Riccati equation, we present infinite sequence solutions for space-time fractional symmetric regularized long wave equation. This method can be extended to solve other nonlinear fractional partial differential equations.

Lyot改进型退偏器单色光的退偏性能

为了研究Lyot改进型退偏器对单色光的退偏性能,采用多光束叠加的方法,得到该退偏器的退偏度关于入射线偏振光振动方位角和总延迟量的表达式。分析表明,在退偏器的楔角达到一定值的前提下,总延迟量δ=(N+1/2)π(N为整数)时,所有方位角入射的线偏振光都有理想的退偏效果;δ=Nπ时,方位角对退偏度的影响最大;δ为其他值时,方位角对退偏度的影响介于以上二者之间。采用405nm的激光光源,经过扩束准直,对楔角为6°的石英晶体Lyot改进型退偏器的退偏度进行了实验测试,结果验证了理论分析;通过调节入射角使总延迟量δ接近(N+1/2)π,此时退偏度超过98.8%。

新型晶体光轴扇形分布退偏器的研究

设计了一种晶体光轴呈扇形分布的双折射型退偏器,并利用光波叠加的思想,研究了它对单色线偏振光的退偏性能,得到其退偏度的数学表达式。理论分析表明,在退偏器的楔角取值适当大的前提下,退偏度将随入射光振动方位角和光程差做周期变化:方位角为(N/2)π(N为整数)时,退偏度可达100%,不受光程差影响;方位角为(2 N+1)π/4时,退偏度最差;而改善退偏度,可以采用调整入射角的方法。实验测试结果与理论分析吻合较好,调整入射角为4°后,各方位角的退偏度均超过98.84%。因此,该设计具有可行性,而形式简便、意义清晰的分析方法可为该类型退偏器性能的分析提供新的参考。

多光束叠加方法对Lyot改进型退偏器的偏振相关性研究

为深入研究Lyot改进型退偏器的性能,首次利用多光束叠加方法,分析其退偏性能的偏振相关性。理论分析发现:在楔角足够大的情况下,线偏振光振动方向与入射端晶体光轴夹角,即振动方位角为0°或90°时,退偏效果理想,夹角为45°时一般最差,但当退偏器对入射波长相当于1/4波片时,任意方位角的入射光都有同样好的退偏效果。实验较好验证了理论分析结果,并通过改变入射角使样品的总延迟量达到1/4波片效果,此时退偏度在99%以上。该研究为退偏器的理论分析和设计提供了新的参考依据。

一种新型空间伪退偏器的设计与研究

为实现单色线偏振光的退偏,设计了一种双折射晶体材料四元结构空间伪退偏器。为了分析简便,采用光波叠加的思想,分析得到退偏器正反向应用时退偏度表达式,揭示了它们的不同特性:正向应用时,退偏度随入射线偏振光方位角及入射角具有周期变化,而在某些特定的入射角情况下,可使退偏度达到理想值且没有偏振相关性。反向应用时,退偏度理论值为100%,且不随方位角和入射角变化。制作了石英晶体的样品进行实验测试,结果充分验证了理论分析的正确性。对405nm激光光源,正向在yoz面内以3.7°入射时,退偏度超过99.25%;反向应用时,退偏度均在99.21%以上,与理论分析相符。

Lyot型退偏器的光束叠加分析

为了深入研究Lyot型退偏器的退偏原理,利用光束叠加的方法,通过分析得到了该退偏器对复色线偏振光的退偏度表达式。利用该表达式及光束叠加思想,从新的角度分析了Lyot型退偏器的三个理想退偏条件:晶体光轴夹角为45°;每一片晶体的延迟量足够大;两片晶体的延迟量之差必须足够大。通过比较发现,早期研究结论的不同主要是由于选取的光源功率密度谱不同造成的。研究结果表明,光束叠加方法计算简单、意义清晰、退偏度表达式简洁,可以更加全面、细致地实现退偏性能的分析。

新型四元双折射退偏器正反向应用特性的研究

为了实现单色线偏振光的退偏,设计了一种新型四元结构的双折射晶体退偏器,并采用偏振光波叠加的思想方法研究其退偏性能。通过对透射光场的分析,得到了振动方位角(VAA)为0°、单色线偏振光分别以正反向入射时的退偏度表达式。理论分析与实验表明,在退偏器的楔角取适度大值的前提下,正向使用时的退偏度受到光程差影响较大,但可以通过斜入射的方法来改善;而反向的退偏度不受光程差影响,对11°以内的入射角均超过98.9%。本文方法简便、清晰,为这一类型退偏器的研究提供了新的思路。