红外复合宽带波片的研制

波片延迟片是光学系统中常用的一种重要光学器件。通常所指的λ/2和λ/4波片是对某特定波长而言的 ,当光波波长偏离该特定波长时 ,其位相延迟量也将随之发生变化。在光谱整形、激光调谐和光通讯等领域中经常使用宽带波片 ,它在一定带宽内的延迟量是相同的。国内大多数的厂商一般只能生产单波段波片 (带宽仅± 4 0nm) ,本文用计算机仿真设计了红外宽带高精度复合波片 ,采用石英晶体材料加工出来的复合波片性能与设计指标符合得较好。波片适用范围为 12 0 0～ 16 5 0nm ,中心波长为 1390nm ,λ/2 波片的位相延迟量范围为 180 .0°± 3.6°,λ/4波片的位相延迟量范围为 90 .0°± 3.6°,即相位延迟误差λ/10 0。     

双注多翼片加载的角向夹持角度对数曲折线慢波结构

针对角向夹持的角度对数周期曲折线慢波结构,提出了展宽其工作带宽、降低其工作电压的新方法.通过翼片加载技术,可以对慢波结构的色散特性进行修正,从而使得其带宽得到有效展宽.通过数值模拟仿真,得到无翼片加载的慢波结构以及多翼片加载的慢波结构的3 dB带宽分别为2. 5 GHz、3 GHz,工作电压分别为5 450 V、4 650 V.研究表明,翼片加载结构可以有效降低角度对数周期曲折线慢波结构的工作电压,以及展宽其工作带宽.     

准λ／4波片的精确标定

本文介绍了一种精确标定准λ/4波片的方法。利用波片推迟量与准λ/4波片光轴方位角及检偏镜透偏方位角的灵敏函数关系,精确地测量出波片的推迟量,进而对准λ/4波片精确标定。     

MD投影机中的光学元器件（一）——稍振片与波片

LCD微显示投影机中的偏振片及波片是重要的光学元件,所以偏振片及波片的理论与应用对投影机光学引擎的设计人员、加工装配人员、维修人员都是十分重要的。文章介绍了偏振片和波片的光学原理、光学特性及应用。     

宽带光纤λ/4波片的温度特性

宽带光纤/4波片是一种特殊的变速旋转型双折射光纤。当其旋转速度由小到大逐渐增加时,可将输入的线偏振光转换为圆偏振光,同时具有理想的偏振变换带宽。结合全光纤电流互感器的光路模型,分析了宽带光纤/4波片的特性对互感器标度因数稳定性的影响。通过在邦加球上的轨迹,对宽带光纤波片快转端的本征态及两正交本征态间的耦合系数进行了实验研究,测量了其随温度的变化。实验结果表明,当波片转速变化曲线满足一定条件时,宽带光纤/4波片的温度效应对电流互感器标度因数稳定性的影响小于0.2%,远小于窄带光纤/4波片的影响。利用宽带光纤/4波片可有效提高光纤电流互感器系统的温度稳定性。     

光学波片的种类与特性

光学波片是一种能使互相垂直的两光振动间产生附加相位差的重要光学器件。目前的光学波片种类繁多,性能各异。本文介绍了目前使用比较广泛的块状波片和光纤波片的种类,并对它们的温度特性、波长特性进行了分析。     

移相法测量波片的相位延迟量

在分析波片测量方法优缺点的基础上,借助于波片的一般琼斯矩阵公式,推导出可以测量各种波片的通用测量原理公式,提出一种新的基于移相法原理测量波片相位延迟量的方法。在波片测量时,无需被测波片的光轴和补偿片的光轴成45°要求,即不必知道波片的具体快慢光轴方位,只要将波片平行放入。该方法可以测量多种波片。测量装置采用了步进电机带动检偏器旋转,运用光栅编码器测角装置测量检偏器的转动角度,使用光电探测器采集检偏器在四个方位角度的光强值,根据移相算法得出波片的相位延迟角。该方法测量周期短,是一种方便快捷的方法。     

波片失配及相位误差对旋转场移相器性能的影响

旋转场移相器由两段λ／２波片组成。由于波片之间失配存在反射。本文分析了反射系数、波片相位误差对输出相移、隔离度及损耗的影响。与实验结果吻合。     

复合1／4波片的等效理论及其应用

1/4波片和1/2波片是激光技术中用于激光偏振态变换的关键器件.通常人们使用的1/4波片和1/2波片大部分是由云母劈裂而成的,但是要把云母劈裂成具有严格正确的厚度是比较困难的.对于满足一定条件的两任意延迟量的波片所构成复合波片系统,当快轴之间的夹角为某一特定值时,就可以代替单1/4波片实现从线偏光到圆偏光的变换.本文根据偏振光矢量的琼斯矩阵理论,对这种复合1/4波片的工作特性进行了分析,结果表明对偏振态的变换作用可等效于一旋光器和一单1/4波片的组合.由于波片和旋光器的琼斯矩阵都是幺正矩阵,依据幺正矩阵的性质,推导出了复合1/4波片中等效旋光器的旋转角和等效单1/4波片的快轴取向角的表达式,这就为复合1/4波片的推广应用以及其对偏振态变换的分析带来极大帮助,并给出了处理此类问题的一般方法.借助于我们的等效理论,采用不同材料的两任意延迟量的波片,可望设计出全新的消色差复合1/4波片.(OG24)     

用He-Ne激光器研制1．06μm四分之一波片

本文介绍了用He-Ne激光器研制石英晶体的1．064μm四分之一波片，并用振动方程对平面偏振光通过1／4波片变成圆偏振光这一现象进行了分析。该波片可作波长为1.064μm和0.6328μm两用的1／4波片。     

消色差λ/4波片

让某一波长的λ/4波片和λ/2波片的两快轴的夹角成60°,组成复合λ/4波片,则该复合片在该波长附近是消色差的.     

大带宽半导体光学放大器的理论分析

提出一种新型的半导体光学放大器结构,并从增益谱和能带结构等角度分析其特征,得出其大带宽内偏振不灵敏的原因和规律.通过剖析该结构中有源区各部分的作用,得出大的张应变的引入主要是用于提高TM模的材料增益,获得偏振不灵敏和大的TE模带宽,减小制备难度.厚的无应变层的引入主要是为了改善有源层晶体质量,获得大的偏振不灵敏模式增益.     

斯托克斯光偏振态测量系统的优化

为了满足光偏振态分振幅测量模块（DOAP）对分光棱镜复杂且严格的加工要求,采用在经典DOAP透射光路及反射光路各引入一块波片的方法,组成改进后的光偏振态测量模块。推导了新的仪器矩阵表达式,通过分析波片参量对仪器矩阵条件数的影响,得到了最佳波片的参量及其关系。结果表明,优化后的斯托克斯椭偏仪测量薄膜样品的厚度和折射率的标准差分别为0.1nm和0.001。通过选择波片的最佳方位角或相位延迟量可以实现斯托克斯椭偏仪仪器矩阵的优化,从而提高系统的测量稳定性及可靠性。     

High power, CW single-frequency, TEM00,diode-laser-pumped Nd:YAG laser

255 mW of 1.06 μm, CW, single-longitudinal-mode, TEM₀₀ output has been obtained by end-pumping a twisted-mode cavity Nd:YAG laser with a 1 W diode laser. The key elements of the laser are two λ/4 waveplates (zero-order) placed at both ends of the laser crystal (Nd:YAG, φ3×8 mm). The fast axes of the waveplates are rotated by 90° with respect to each other and rotated by 45° with respect to an intercavity Brewster polariser. In addition, one of the waveplates acts as a resonator and mirror and input coupler for the pump radiation     

传输矩阵法和图解法计算二类超晶格能带结构

采用传输矩阵法和图解法对InAs/GaSb二型超晶格的能带结构参数进行了理论计算,确定量子阱宽、垒宽、垒高、响应波长等参数。针对不同的结构,采用传输矩阵法和图解法得到不同的响应波长,与实际波长相比较,分析了两种算法的优劣之处。结果表明:采用传输矩阵法计算得到的子能带位置进而推算得到的响应波长与实际波长更吻合,而图解法由于本身的局限性,对超晶格结构中能带的计算会带来一定的偏差。     

Real frequency wide-band impedance matching with nonminimum reactance equalizers

This paper describes two modifications to the real frequency technique of broadband impedance matching. A fundamental limitation of all broadband matching techniques is that the real and imaginary parts of the equalizer impedance must be related by the Hilbert transform. It is shown that additional degrees of freedom in the Hilbert transform, and thus a better match, can be obtained by employing equalizer impedances with nonminimum reactance and by optimizing the equalizer resistance outside the stated bandwidth. Examples will be presented for a thin wire dipole antenna.     

机载偏振遥感仪的偏振定标

针对λ／4云母波片的相位延迟量相对误差为3％—5％和一些云母片对于沿快轴和慢轴振动的光具有不同的吸收系数，设计了一套基于极值法的偏振标定系统，分析了波片快慢轴吸收系数和相位延迟量对输出光强极值的影响，得到了各个通道波片的标定结果。利用上述结果，对理想线偏振光和非偏光进行了定标，其偏振度误差均小于1％。     

2维复式正方晶格结构的完全带隙研究

为了获得较大的完全带隙,采用平面波展开法对2维光子晶体的带隙结构进行计算,通过栅格结构连接方形硅介质柱对正方晶格的带隙结构进行优化。在适当调整介质柱宽度和栅格宽度后,所构成的复式结构获得了较大的完全带隙。结果表明,在正方晶格结构的情况下,只有方形硅介质柱且其宽度为0.5a(a为晶格常数)时,仅存在TE模的带隙;只有同周期硅介质栅格结构且栅格宽度为0.22a时,仅存在TM模的带隙;复式结构的情况下,适当调整介质柱宽度w和栅格宽度d,在w=0.5a和d=0.05a时,可以获得较大的完全带隙,其宽度为0.0417ωe(ωe为中心频率);在w不变时,随着d的变化,在0.04a～0.11a出现完全带隙;在d不变时,随着w的变化,在0.42a～0.76a出现完全带隙;在4～36的范围内调整介电常数,在8.41～36之间能够出现不同宽度的完全带隙。这些结果对2维光子晶体的制作和应用是很有帮助的。     

线性调频信号脉压算法研究与仿真

由于羊载频脉冲信号的时宽带宽乘积接近于l,大的时宽和带宽不可兼得,在匹配滤波器理论下引入脉冲压缩的概念。线性调频信号和相位编码信号是2种典型的脉冲压缩信号,它具有大的时宽带宽积,满足距离分辨力和速度分辨力2项指标,在此首先介绍了LFM信号脉压分析,进而引出加权处理降低旁瓣。采用Matlab对LFM信号的加权脉压性能进行了详细分析,在给出仿真结果的同时,对结果进行了分析,可以看出进行加窗脉压可以有效地降低压缩输出中的旁瓣电平,提高主旁瓣比,取得了较好的效果。     

Modeling Transmission and Reflection Mueller Matrices of Dielectric Half-Wave Plates

We present a simple analytical model describing multiple reflections in dielectric and optically active waveplates, for both normal and slant incidence, including absorption. We compute from first principles the transmission and reflection Mueller matrices of the waveplate. The model is used to simulate the performance of a Stokes polarimeter for mm-waves, in the framework of current attempts to precisely measure the linear polarization of the Cosmic Microwave Background (CMB). We study the spectral response of these optical devices, taking into account band and angle averaging effects and confirm the presence of a much richer spectral dependence than in an ideal phase retarder. We also present the matrix elements for the reflection matrix, which is useful to estimate systematic effects in some polarimeter configurations. The formulas we have derived can be used to quickly simulate the performance of future CMB polarimeters.