基于Pockels电光效应的电压方向测量

为了实现在光学电压互感器中电压方向的测量,利用Pockels效应和偏振光理论进行理论分析和实验验证,提出了一种基于Pockels效应的电压方向测量方法,得到不同方向的电压与出射光偏振态、光传播方向之间的关系。结果表明,当施加的电压值为100 V时,迎着光观测,透射光的长轴和短轴分别位于空间角度20°和110°,再通过λ/4波片后的光偏振方向位于坐标的二、四象限,可判断透射光是右旋椭圆偏振光,电压方向沿光传播方向;长轴和短轴分别位于角度130°和40°的透射光通过λ/4波片后的光偏振方向位于一、三象限,则透射光是左旋椭圆偏振光,电压方向则沿光传播的相反方向。实验结果与理论分析相符,可指导设计既能测量电压大小又能判断其方向的光学电压互感器。

利用单一波片将椭圆偏振光转换为线/圆偏振光

基于琼斯矩阵,推导了利用单一波片将右旋椭圆偏振光转换为线偏振光的条件,即该波长下波片的等效相位延迟满足δ′∈[2β,π-2β],同时可以计算得到波片快轴(或者出射线偏振光偏振方向)与入射椭圆偏振光长轴的夹角.另外,给出了右旋椭圆偏振光转换为右旋圆偏振光的条件为:选择等效相位延迟δ′=π/2-2β的波片,且按其快(慢)轴与入射椭圆偏振光长轴的夹角为±π/4的位置摆放.依据文中的参量范围,可以快速判定现有波片是否能实现偏振态的转换.

可视化探究偏振光的特性

借助Matlab编程,绘制不同类型偏振光的传播动态图像和蕴含偏振态的二维平面图;根据椭圆偏振光的特性,导出正椭圆和斜椭圆的关联并通过理论计算得到椭圆偏振光中光矢量E的分量振幅和光强极值的定量关系。利用实验中光强的测量数据绘制相应的椭圆图形。偏振特性的直观化有助于加强对光的偏振态的理解。

偏振态退化对双马赫-曾德尔分布式光纤传感系统定位性能的影响分析

基于线偏光进入长程传感光路后退偏为椭圆偏振光的基本事实,利用椭圆偏振光干涉法得出了退偏情况下干涉信号的一般公式。通过实际干涉信号与理想干涉信号的对比分析,发现由于退偏作用的存在,输出信号可见度减小为V0(V0=(α21+b21)^(1/2)≤1);辅以琼斯矩阵法,鉴于顺、逆时针光路退偏作用的非对称性,探测器D1、D2探测到的干涉信号相位误差ζ1≠ζ2,从而将误差引入信号时延Δτ,严重影响传感系统定位精度。进一步揭示出对系统进行偏振态衰落抑制方法研究的重要意义。

布卡尔球用于表示光偏振态的再研究

为了更形象直观地了解偏振光、偏振态等问题 ,利用坐标变换介绍了偏振光的另一表示形式———布卡尔球 ,对其性质作了深入讨论 ,并举例说明。对于解决偏振光通过偏光器件后的偏振态变化的问题 ,利用布卡尔球分析解决 ,较其它矢量分析法更具明确性直观性。

偏振光的理论分析和实验研究

光的偏振现象是波动光学中的一种重要现象。借用数学工具对偏振光的理论进行了分析,并搭建实验光路测量了四分之一波片产生的偏振光数据。通过对偏振光现象的测量,对实验数据进行了数据和图示的分析,得到了与理论计算一致的结论。

一种确定波片快慢轴方位的新方法

提出了一种新的波片快慢轴的确定方法,此方法是将待测波片置于起偏器和检偏器之间,通过旋转待测波片,对出射光的光强进行两组数据测量,就可以确定待测波片的某一光学主轴,再通过判断出射光的偏振态来确定该光学主轴是快轴还是慢轴。本方法对测量用的光源波长、光电探测器的线性、暗流及各向同性性均没有要求,可以确定出任何相延角波片的快慢轴,定轴精度可达±0.1°。

椭圆偏振光转换为圆偏振光的琼斯矩阵分析及实验研究

应用琼斯矩阵,推导出了利用单波片或一对级联的1/4波片将椭圆偏振光转化为圆偏振光时,波片应具有的参量.针对级联波片方案,定量地分析了第一块或第二块波片各自存在旋转角度误差时对出射光偏振态造成的影响,并设计了实验进行验证.

利用斯托克斯参量验证偏振光

利用斯托克斯参量表示入射光的偏振特性,给出了斯托克斯各参量测量方法与计算原理,通过实验和关系转换,进而可更直观地判断光的偏振态.

反射椭圆偏振光的偏振态

通过计算的方法详细讨论了反射椭圆偏振光椭圆的形状、大小、及方位的变化；并通过相位分析的方法论述了反射光光矢旋转方向的变化。

电流变液的旋光与椭偏光行为

本文研究了电流变液（ＥＲ 流体） 的旋光行为及椭偏光行为－ 激光束垂直于电场方向，利用ＨｅＮｅ 激光器对ＳｉＯ２ 、Ｓｉ３Ｎ４ 和硅油组成的ＥＲ 流体进行测量－ 发现电流变液样品存在旋光现象，且对于同一种浓度的ＥＲ 流体，随着电场强度的增大，旋光角度增大－ 在同一电场强度下，旋光角度随着浓度的增大而增大－ 当浓度大于某一值ｃ０ 时，旋光角度开始减小，在不同电场强度下，透过电流变液的椭圆偏振光性质不发生改变，且随着电场强度的增大，透射光强度随之增大－ 电流变液的旋光行为及椭偏光行为起因于在电场作用下ＥＲ 流体由各向同性的液体转变为各向异性的液体－

圆偏振光的产生、测量与自旋偏振电子的光注入

理论上给出了线偏振光通过波片产生的椭圆偏振光的圆偏振度与方位角和相位延迟量的关系。结果表明,圆偏振度对方位角的变化更灵敏,在保持圆偏振度不变条件下,每提高方位角精度一度,则可降低相位延迟精度至少两度,这将改变人们重视相位延迟而轻视方位角精度的通常做法,降低1 4波片的加工难度和造价。还给出了宽带光谱分布和波片相位延迟色散对圆偏振度影响的解析解。发展了一种圆偏振度和波片相位延迟实验测量的简单方法。利用这种方法实验测试了Newport公司生产的1 4波片的相位延迟。

关于椭圆偏振光与圆偏振光的实验验证

讨论了椭圆偏振光与圆偏振光的实验验证,从理论和实验两方面指出并分析了目前存在的一些问题.

利用琼斯矩阵分析全偏振光通过旋光器件的邦加球表示

用琼斯矩阵表示旋光器件,用琼斯矢量表示偏振光,计算椭圆偏振光通过旋光器件后的琼斯矢量,分析椭圆偏振光通过旋光器件的邦加球表示。结果表明,用此法得到的结论与已有结论一致。

一种全光纤电流传感器温度补偿方法

为了解决传感光纤的弯曲、扭转以及外界工作环境的变化导致全光纤电流传感器测量精度降低的问题，提出了一种基于输出椭圆偏振光长轴斜率的全光纤电流传感器温度补偿方法。论证了椭圆偏振光长轴斜率能够反应输出椭圆偏振光的光椭率的大小，利用TMS320F28335和对应算法求出斜率，实验中使用输出椭圆偏振光长轴斜率对传感器进行修正并进行了实际测量。结果表明，基于该修正方法的测量系统，实现了在单次变温条件20℃～60℃内变化时测量结果偏差满足0．2s。这一结果对全光纤实用化研究是有帮助的。

现场椭偏术研究钴离子注入对碱性镍电极的影响

为了提高镍电极表面活性物质的利用率和深入认识镍电极的性能,应用光谱电化学研究方法——椭圆偏振光现场测试技术研究了碱性溶液中镍电极的性质.讨论了充电电流与放电电流以及钻离子注入对碱性镍电极性能的影响.实验结果表明:在表面层中注入钴离子后,可以改良在碱性镍电极表面形成活性物质层的均匀性,形成较厚的表面活性物质层,提高碱性镍电极表面氧化层的钝化性能,若对碱性镍电极施以较大的阳极极化电流,表面上注入的钴离子能够在充电过程中使更多的Ni(OH)_2转化到NiOOH,从而提高了碱性镍电极的容量.文中还介绍了椭圆偏振技术应用于现场电极反应研究的优越性.

椭圆偏振光折反射时特性分析

以菲涅耳公式为基础,详细分析和讨论了椭圆偏振光在界面上发生折射、反射时,折射、反射椭圆偏振光的长短轴、方位角、旋光性等特性随入射角变化的规律.

椭圆偏振光的全反射

计算并讨论了椭圆偏振光经界面全反射后。

Compton散射对未磁化等离子体调制不稳定性的影响

为了研究Compton散射对未磁化等离子体调制不稳定性的影响,采用多光子非线性Compton散射模型,对Compton散射下的未磁化等离子体调制不稳定性进行了理论分析和实验验证,取得了散射对调制不稳定性的时间增长率、非线性色散和控制影响的重要数据,提出了将入射光和Compton散射光作为形成调制不稳定性的新机制。结果表明,Compton散射使未磁化等离子体的自调制不稳定性的最大时间增长率和激光自聚焦较散射前减小,等离子体截面附近处调制不稳定性的时间增长率较散射前增大。

椭圆偏振光验证方法的进一步分析

通过对实验目的进行分析 ,建立了椭圆偏振光光振动大小 ρ与光电检测器所测光强I2 之间的关系式 。