干涉仪中部分偏振光干涉的理论分析

在干涉仪中,光的偏振态是不可忽视的。本文在干涉仪的物理模型基础上,推导了两束偏振光干涉的强度公式、一束偏振光与一束部分偏振光干涉的强度公式,以及两束部分偏振光干涉的强度公式。分析了光的偏振态对干涉条纹对比度的影响。讨论了在干涉义中提高干涉条纹对比度的方法。     

偏振光法检测纤维的干涉条件的讨论

偏振光法检测纤维时，前后两束偏振光光程差为波长的奇数倍时，穿过纤维和检偏器后产生相加干涉；光程差为波长的偶数倍时，穿过纤维和检偏器后产生相减干涉。     

基于空间载波的单波长剪切散斑干涉面内面外变形导数同时测量方法

剪切散斑干涉技术是测量物体变形导数的重要方法之一。针对单波长双光束面内面外变形导数测量系统中的干涉图获取问题,提出了一种基于空间载波的单波长剪切散斑干涉的面内面外变形导数同时测量方法。首先设计了一种单波长剪切散斑干涉测量光路。在该测量光路中,激光垂直入射到待测物表面,采用两个光轴相互垂直的偏振片来保证两个观测方向的光束偏振态相互垂直;使用透镜-光阑组合的马赫-曾德剪切装置来实现剪切量和载波量的独立调整。然后在剪切量一致的情况下,引入两个不同的载波频率,实现剪切散斑干涉图的相位频率分量在频谱中的分离,并通过空间载波相移技术从记录的剪切散斑干涉频谱图中提取与面内面外变形导数相关的相位分量。最后对载频的引入进行了分析与设计,同时进行了带槽口的三点弯曲实验板的变形测量。实验测量结果与仿真分析吻合,验证了该实验测量系统的可行性。     

两个椭圆偏振光场的计算

在用线偏振光作为比较光波、椭圆偏振光为研究光波,确定椭圆偏振光电矢量的旋转方向的基础上,为了研究方便,应用Jones矢量推导出在一般情况下两个椭圆偏振光干涉场的干涉条纹公式,并根据该公式讨论在各种条件下偏振干涉场的性质。     

低轨道运动目标傅里叶望远镜发射器设计

为高分辨率探测与识别空间低轨道运动目标,提出一套傅里叶望远镜发射器阵列配置方案及单个发射器设计方案.该发射器系统整合了大气畸变测量系统、反馈控制校正系统及目标跟踪系统;利用大气湍流波前矫正跟踪技术实现对快速运动目标的准确跟踪;通过同时发射多束干涉激光扫描目标的方法提高成像速度;对激光束干涉及其在湍流大气中斜程传播等情况进行计算机仿真.理论分析和仿真结果表明,该方案可满足低轨道运动目标快速成像对傅里叶望远镜发射器的设计要求.     

根据干涉色的变化测量反射面的形状

研究了定量测量物体外形的方法.在微分干涉显微镜载物台上放置平面镜和楔形微调器.通过微调101次,使得垂直入射的两束平行光反射后得到101次光程差.实验中使用白光光源,每获得一次光程差,依次插入31枚滤光片.经CCD摄象机便得到101个样本光谱分布,也就是假象的干涉色.利用部分空间法的数学原理,处理这101个样本光谱分布,建立部分空间上的色刻度尺.色刻度尺由部分空间上的101个色点组成.从试样表面反射的光带有表面形状的信息.未知光程差的干涉色点,投影到部分空间上,和色刻度尺比较便可确定光程差,可测量表面形状,测量精度为6.2 nm.     

光在双折射—法拉第旋转系统中的传播规律

本文研究了光在接近正入射条件下，进入一个由一片单轴双折射板与一片法拉第旋转平面平行板密接系统中的传播规律。利用双折射效应，将一束偏振光分成两束。由于法拉第旋转效应，两束透射光的偏振面将旋转一定的角度，当再进入双折射板时，光束的数目将增加一倍。光在腔内的多次反射与透射，光束的数目将呈几何级数地增加，形成多光束干涉。     

光在双折射－法拉第旋转系统中的传播规律

本文研究了光在接近正入射条件下，进入一个由一片单轴双折射板与一片法拉第旋转平面平行板密接系统中的传播规律．利用双折射效应，将一束偏振光分成两束（寻常光和非寻常光）．由于法拉第旋转效应，两束透射光的偏振面将旋转一定的角度，当再进入双折射板时，光束的数目将增加一倍．光在腔内的多次反射与透射，光束的数目将呈几何级数地增加，形成多光束干涉     

简易对称三孔缝Babinet超表面中的Fano共振（英文）

研究一种结构简单对称三孔缝Babinet超表面在太赫兹频段的Fano共振现象.发现当沿垂直狭缝方向极化的线极化波垂直入射于超表面时,会引起入射波激发的同相明模式与反相暗模式进行干涉,从而产生Fano共振.通过调节超表面的结构参数,可以实现同相明模式的单独调谐及反相暗模式的线性变化,也实现了品质因数的调谐,揭示了一种实现Fano共振明暗模式调谐的方法.研究显示,调谐Fano共振的机理在传感器、滤波器、光开关、光电探测器及能量收集器等领域,因其先进的性能而极具应用前景.     

光学面形检测仪

该仪器采用相移式横向剪切干涉技术,是一种数字波面测试技术.其原理是将相干两个剪切波面中的一个波面作阶梯式或连续变化,从而使干涉场中的干涉条纹作阶梯式或连续式扫描,用CCD相机获取干涉场中各点的光强,利用图像中各点光强的变化关系,求出被测波面的位相信息或波面面形.由于横向剪切干涉技术是利用被测波面自身实现干涉的。     

Detecting hydrosonic signal using a polarization technique

Some optical fiber hydrophones, such as PGC Mach-Zehnder Interferometer, have a birefringence of single mode optical fibers which induce signal fading. Especially, if two optical beams from the optical arms are orthogonal, the interferomic signal can‘t be detected at all. Here a new method is introduced. This is to translate the detected phase difference into a linearly polarized angle, then detect it, so that polarization inducing signal fading will be avoided. In theory, this problem is solved. Furthermore, the effect on measurement results from optical source fluctuation becomes little when using the polarization technique.     

混杂纤维高性能混凝土深梁斜截面抗裂度计算方法

为研究混杂纤维(钢纤维/聚丙烯纤维)高性能混凝土深梁的斜截面抗裂度,采用正交试验法设计了18组混杂纤维高性能混凝土深梁试件和2组未掺纤维的普通高性能混凝土深梁对比试件.通过静载作用下的受剪试验,探讨了钢纤维的特征参数(类型、体积率、长径比)、聚丙烯纤维体积率、水平分布钢筋配筋率及竖向分布钢筋配筋率等6个因素对高性能混凝土深梁斜截面抗裂度的影响,通过正交试验的直观分析法比较了各个因素对斜截面抗裂度的影响顺序.试验结果表明:掺入适量的混杂纤维(钢纤维/聚丙烯纤维)后,无腹筋高性能混凝土深梁斜截面抗裂度提高幅度可达34.9%,有腹筋高性能混凝土深梁斜截面抗裂度提高幅度可达83.8%.基于现行规范提出了与钢纤维部分增强钢筋混凝土深梁相衔接的混杂纤维(钢纤维/聚丙烯纤维)高性能混凝土深梁斜截面抗裂度的计算公式,可为工程设计提供参考.     

偶氮苯侧链液晶聚合物膜快速不饱和光致取向研究

用薄膜透射率变化研究了偶氮液晶聚合物膜不同功率光照条件下的取向速度及取向稳定性,并用锥光干涉图确定了相应介晶基元的取向方向。实验结果表明介晶基元的取向速度和取向度随光照时间和光照功率增加而增加,超过一定功率阈值时,取向变得不稳定,光照时间增加而薄膜的取向度（透射率）反而降低。介晶基元的取向方向结果表明在阈值功率以上强度光照时,介晶基元发生了面内和面外两种取向。面外取向的介晶基元不稳定,在停止光照后容易发生解取向,聚合物膜的透射率降低。而面内取向的介晶基元则能稳定维持其取向状态,不会发生解取向。采用不饱和取向的方法可缩短取向时间95％,薄膜取向度提高1．3倍。4ms的一次曝光足以使聚合物膜产生可读出、稳定的面内取向,取向的结果能保持2年不发生变化。     

基于CCD的空间光束投影夹角测量

针对空间光束定位的特殊性,常需要进行非接触光学测量,设计了一种基于电荷耦合器件（CCD）的空间光束投影夹角测量方法,采用多圆拟合算法进行光斑中心定位。通过测定两交叉光束在2个分别与CCD成像面保持水平及竖直垂直的投影面上的夹角,实现对空间光束的准确定位。实验测量结果表明,该测量系统具有较高的测量精度。     

基于随机波束成型的MISO OFDMA物理层安全算法

在多用户非互易性信道场景下,基于信道状态信息的物理层安全算法需要接收端反馈大量的信道状态信息,导致系统保密吞吐量降低。针对这一问题,文章设计了一种基于随机波束成型的MISO-OFDMA物理层安全算法。在用户选择阶段,发送端依次发送随机生成的正交波束,每个接收用户反馈各个子载波上信干噪比（SINR）最大的波束索引,以减少反馈数据量;发送端将子载波分配给SINR最大的接收用户。在加密传输阶段,发送端在SINR最大的波束上发送有用信号,保证相应合法用户的正常通信;在其余波束上发送人工噪声,扰乱窃听者的监听。性能分析和仿真结果表明：当天线数为16,合法用户数为150时,相对于人工噪声方法,所提算法的保密吞吐量提高了2bit／s。     

Propagation properties of a non-canonical vortex beam in a high numerical aperture system

A non-canonical vortex is an optical helical phase structure with the same topological charge of a canonical vortex but different phase distributions. Based on the Richards&Wolf vectorial diffraction theory, the expression for the strongly focused, linearly polarized non-canonical vortex beam is derived, and its propagation properties are studied numerically in the focal region. It is that the transverse focal shift does not only occur in the strongly focused, off-axis (or on-axis) canonical vortex beams, but also can be seen in a strongly focused, non-canonical vortex beam. The transverse focal shift in these two fields have the same form, but the factors influencing them are quite different. It is also demonstrated that because of the transverse focal shift, if both the semi-aperture angle and the phase distribution factor meet a certain requirement, the total field intensity pattern in the focus region can rotate clockwise in the propagation direction, while the intensity maxima will also rotate 180° from the negative half space to the positive half space. The result will provide a new way for controlling the field distribution in structured fields, which may be applied in optical tweezers.     

多用户MISO系统中的最优机会多波束技术

机会波束技术通过形成随机波束达到了与信道奇异值分解相同的吞吐量,不需要准确地信道状态信息,反馈量少。在正交波束提供的复用增益与各波束间的干扰间折衷而需要最优的发射波束数,为了获得不同情况下的最优波数个数,该文采用数值分析的方法,分析了多用户多输入单输出机会波束系统中选择不同发射波束个数时的容量,通过比较不同波束个数时系统的容量,得到最优发射波束个数。结果表明,最佳波束的个数随用户数增加而加大,随平均信噪比增加而下降。     

含多裂纹悬臂梁的振动分析

基于Bernoulli—Euler梁振动理论,以等效扭转弹簧模拟裂纹引起的局部软化效应。推导了双裂纹悬臂梁的解析特性方程,提出了识别裂纹参数的“特征方程曲线交点法”。通过数值模拟计算,讨论了裂纹位置与裂纹深度对梁的固有频率的影响。应用有限元软件ANSYS对双裂纹悬臂梁进行模态分析,将得到前3阶固有频率作为实测参数,代入双裂纹悬臂梁的特征方程,通过绘制特征方程曲线图,通过交点确定第2条裂纹参数,最后利用数值算例验证了该方法的有效性。     

余弦高斯光束通过EIT介质的传输特性研究

为了研究余弦高斯光束通过电磁感应透明介质的传输特性,利用衍射积分理论推导出余弦高斯光束通过电磁感应透明介质光强的解析表达式。利用该解析表达式得到了余弦高斯光束通过电磁感应透明介质的光强。计算结果表明,余弦高斯光束的光强可以通过电磁感应透明介质的拉比频率调控。此研究结果提供了一种调控余弦高斯光束光强的新方法和技术。