Mueller矩阵用于光栅单色仪的偏振效应分析

本文根据应用Mueller矩阵可分析光学系统偏振响应这一实用方法。以WDG30光栅单色仪为例,详细讨论了Mueller矩阵的测量步骤,给出了误差消除方法,提高了测量精度。     

用Fourier分解法测量材料表面的Mueller矩阵

测量系统采用双旋转延迟器结构,通过两个1/4波片的周期变化,对入射光、散射光的偏振态进行调制.由探测光强的25个Fourier分解系数可以计算得到样品的Mueller矩阵.为了检测测量系统的准确性,将测量的16个自由空间Mueller矩阵分量和理想情况下的自由空间Mueller矩阵分量进行比较,并给出了每个矩阵分量的标准误差.最后,通过测量聚四氟乙烯样品板的Mueller矩阵,定量地分析样品的退偏效应.     

生物组织Mueller矩阵的快速测量方法

提出了一种高效的测量生物组织Mueller矩阵的方法.与前人相比,本文方法的测量次数大大减少,提高了测量效率.在给定的5种偏振光源条件下,分别获取样品的偏振图像并通过本文构造的模型进行计算,能够得到样品每一像素点的Mueller矩阵值.采用小鼠小脑星形胶质细胞作为样品,并将本文测量方法的结果和前人的结果进行比较,两者基...     

混浊介质后向散射Mueller矩阵的一种测量方法

设计了一种测量米勒(Mueller)矩阵的斜入射正接收的实验装置结合新的数据处理算法,测量了仿生物组织和真实生物组织的后向散射Mueller矩阵.利用该法对生物组织等混浊介质后向散射Mueller矩阵进行研究,在混浊介质榆测和医疗诊断等方面有潜在的应用价值.     

机械拉伸下乳腺导管内癌组织的Mueller矩阵表征

相较于传统非偏振光学表征方法,Mueller矩阵成像偏振（MMIP）法可以表征丰富的生物组织微观结构,在癌症病理诊断方面有着巨大的应用潜力。研究了机械拉伸下不同生物组织结构的MMIP表征,在MMIP系统的基础上增加机械拉伸模块,通过机械拉伸改变生物组织的光学特性。采用Mueller矩阵极化分解方法提取了可以表征介质基本偏振特性的2个表征参数,即二向色性（D）和散射退偏（Δ）。以乳腺导管内癌组织及正常乳腺组织为研究对象,分析了不同组织结构之间表征参数的平均值差值的变化趋势及其变化率在机械拉伸作用下的变化规律。结果表明：在机械拉伸作用下,不同组织结构之间的D参数平均值差值呈减小趋势,差值变化率最大可达7.9%,Δ参数平均值差值亦呈现减小趋势,差值变化率最大可达12.7%。研究结果为基于偏振成像的癌症病理诊断提供了参考。     

采用条纹管激光成像系统的偏振成像实验

采用条纹管激光成像系统的激光偏振成像是对现有的条纹管激光三维成像的进一步延伸,如果在充分利用该成像系统获得的强度像和距离像的基础上,再加上偏振信息,则能实现对目标高精度的探测和识别.对采用条纹管的激光偏振成像进行了初步的实验研究,提出了两次测量的偏振成像实验方法,处理了实验中获得的几种特定目标的条纹图像,得到了目标的强度像和偏振度图像,并进行了比较.结果表明:偏振度图像比强度像对比度高,克服了光源辐照不均匀的缺点.证实了偏振成像的可行性,为完善成像实验系统,提出了用一次测量就能完成偏振成像的实验方法,融合强度像和偏振度图像的处理方法将实现对目标更高精度的探测.     

高效红外反射偏振器的研究

给出了一个在低折射率透明基底上应用高折射率透明薄膜的高效、Ｐ分量抑制的Ｓ红外反射偏器的实例，对于未被抑制的Ｓ偏振分量的反射率可达Ｒｓ≥９５％，因此可以与金属基底的薄膜反射偏振器相比，并且避免了其升温而要求强迫冷却的麻烦。同时，也研究了薄膜厚度入射角及波长的微小变化（或误差）对于该种偏振器消光率的影响。     

大气散射光偏振特性分析

介绍了在激光偏振成像研究中,激光在大气传输中的散射光偏振特性的基本表示方法,根据Rayleigh散射和Mie散射理论,通过传输Mueller矩阵求解,分别对大气分子散射和气溶胶散射的单次偏振特性建立理论模型,并通过数值计算模拟的方法研究大气分子和气溶胶对自然光、水平线偏振光和45°线偏振光的偏振特性影响,最后介绍了用矢量传输方程来解决大气散射光多次散射偏振问题.     

可见光波段的矿石多角度反射偏振特性研究

为了研究矿石的多角度偏振反射特性,采用改变光源入射角和探测角的方法,测量矿石在可见光波段的反射偏振光谱,并进行了理论分析和实验验证。结果表明,矿石的偏振度在可见光波段受波长影响较小,偏振度大小稳定,而入射角和探测角对矿石的偏振度光谱影响显著;随着入射角和探测角的增大,矿石均表现出先增大后减小的趋势,最大值出现在布儒斯特角附近;当入射角和探测角在55°~65°范围变化时,矿石偏振度差异显著,其中因组成颗粒较小结晶程度较高的玉髓偏振特性最强,而非晶质结构的蛋白石偏振特性最弱。该研究利用偏振度对矿石进行鉴别和分类,具有一定的可实行性,这为矿石检测提供了新的途径。     

高双折射保偏光纤拍长测试及Mueller矩阵分析

为了测量高双折射保偏光纤的拍长,采用偏光干涉效应的方法,构建由宽谱光源、带保偏尾纤的起偏器和光谱分析仪组成的全光纤光路测试系统。从理论上用Mueller传输矩阵方法推导了到达光谱仪的光强公式,利用该方法构建实验系统对熊猫型保偏光纤的拍长进行了测试,获得了该保偏光纤拍长的测量数据。结果表明,由待测保偏光纤的偏光干涉效应引起的光强波动以一定的周期间隔表现在光谱变化上,波动的相对幅度与待测保偏光纤主轴与起偏器的保偏尾纤主轴夹角有关,当夹角均为±45°时波动的相对幅度最大。只要在实验中测量出光谱波动的周期,就能够根据理论计算出给定波长处的保偏光纤的拍长。     

反射差别谱系统的米勒矩阵分析

以米勒矩阵理论为基础,推导出了各向生表面近正入射反射米勒矩阵,并以此为依据给出反射差别系统的优化设计。     

脉冲激光在SiCw/6061A1铝基复合材料焊接中的应用

采用脉冲激光进行诱导焊接SiCw／6061A1铝基复合材料,研究了激光功率、脉冲频率、表面处理状态等工艺参数对接头强度的影响。结果表明：激光功率是影响焊缝质量的主要因素,通过控制激光束输出功率可以有效抑制熔池中SiC晶须与基体铝合金的界面反应,成功地实现SiCw／6061A1铝基复合材料的连接。     

相位延迟器复合旋光器技术及其应用

提出了一种将相位延迟器复合为旋光器的技术,利用米勒矩阵对其原理与应用进行了分析。相位延迟器复合为旋光器时,将相位延迟器置于两块1/4波片之间,使两块1/4波片的快轴相互垂直且与相位延迟器的快轴分别成±45°角。利用相位延迟器复合为旋光器技术,可以将相位调制器转换为偏振方向调制器。实验验证了相位延迟器复合为旋光器和相位调制器转换为偏振方向调制器的可行性。     

光隔离器用法拉第旋转器的Mueller矩阵形式

本文通过分析在理想情况下不同偏振态的光经过法拉第旋转器前后Ｓｔｏｋｅｓ矢量的变化，从理论上导出理想的光隔离器用法拉第旋转器的Ｍｕｅｌｌｅｒ矩阵形式。     

利用ZEMAX软件分析光器件中的PDL

文章简要介绍了常用的偏振相关损耗(PDL)的计算和分析方法,在此基础上利用 ZEMAX软件的POLARIZATION ANALYSIS(偏振分析)功能对光器件的PDL进行了分析和计算,并且与常用数学软件的计算结果和实际器件的测量结果进行了比较,证明了利用ZEMAX软件模拟计算和分析光器件PDL的可行性和准确性,说明了利用ZEMAX软件不仅可以提高设计人员的工作效率,而且能取得精确的计算和分析结果.     

反射式可控红外部分偏振辐射源设计与测试

为了对偏振热成像系统进行定标,设计了反射式红外可控部分偏振辐射源,从理论计算和实验测量两方面进行对比论证.首先,推导了铝反射镜的穆勒矩阵,提出了辐射源出射辐射偏振态的理论计算方法,结果表明,能够产生线偏振度小于0.80、圆偏振度小于0.60的长波红外部分偏振辐射.然后,基于铝反射镜搭建了部分偏振辐射源,并用线偏振热成像系统对出射辐射的偏振态进行测量,结果表明该辐射源可以产生线偏振度在0.25~0.85之间的长波红外部分偏振辐射,当铝反射镜入射角低于80°时,线偏振度测量值的相对标准偏差低于6%.