基于非对称光子自旋—轨道相互作用的超构表面

光子自旋—轨道相互作用是经典光学所忽略的重要现象,近年来研究发现该现象可通过人工亚波长结构显著增强并进行按需调控。传统超构表面仅支持对称光子自旋—轨道相互作用,存在共轭对称性限制,难以将不同自旋态用于多功能集成、复杂光场调控、信息加密及存储等领域。非对称光子自旋—轨道相互作用能够使左右旋圆偏振光解耦,为突破上述理论和应用限制带来新契机。本文首先介绍了非对称光子自旋—轨道相互作用的原理及实现方法,其次介绍非对称光子自旋—轨道相互作用的代表性应用以及特点,最后对非对称光子自旋—轨道相互作用研究面临的挑战和未来的研究方向进行展望。     

光纤传感器中偏振开关法消偏振衰落技术

针对低双折射光纤双光束干涉型传感器两臂偏振态随机变化引起的信号衰落,提出的一种新型消偏振方式可以在可见度略有下降的情况下,较好地消除偏振态变化引起的干涉信号可见度的随机变化。该方案是通过相互正交的两个偏振态,补偿由于其中一个偏振态变化导致的干涉信号衰落。通过自动增益控制电路（AGC）可以使传感信号稳定,能够在信噪比有所下降的情况下消除偏振衰落的影响,实现干涉型光纤传感器的消偏振衰落。     

质子交换LiNbO3光波导偏振器的研究

采用平板漏波导模型，对质子交换ＬｉＮｂＯ３波导中的寻常光传输损耗特性进行了理论分析。在此基础上，首次研制了１．５μｍ质子交换ＬｉＮｂＯ３光波导偏振器，其消光比和带尾纤插入损耗分别为４２ｄＢ和４．３ｄＢ。     

可见光区一维光子晶体纳米膜偏振带通滤波器的设计

应用一维时域有限差分方法研究各种条件下一维二元光子晶体的偏振带通滤波特性,具体数值分析了掺杂层位置、厚度、电磁参数、入射角度四种因素对偏振滤波特性的影响.数值结果表明传统意义上的光学多层膜是一维二元光子晶体在光学厚度满足四分之一波长时的特例;可见光区的偏振滤波器的窄带滤波特性与掺杂层的位置有关,掺杂层在整个膜中间位置时偏振分离效果好,掺杂层的厚度与周期层厚度相差越大则分离效果越好,两组元折射率相差越大越易形成禁带,入射角越大禁带越窄,偏振的分离度越好.特别是P偏振局域模更多;在线度参数相同的情况下介质电磁参数对禁带有较大影响,禁带只有在两组元折射率相差越大才能形成,介质损耗同样是不可忽略的因素;光源的入射角对禁带有重大影响.本文的研究对光子器件的设计有一定的指导作用.     

有机半导体的自旋注入和自旋输运

利用自旋漂移-扩散方程自洽地得到了铁磁/有机半导体自旋注入结构中极化予电导的自旋相关性对自旋注入效率的影响.计算结果表明,自旋注入效率明显依赖于极化子电导的自旋相关性.在自旋注入效率增加30%的情况下,极化子电导的自旋相关性T=5K时将增大4个数量级左右,表明,在电场作用下的有机半导体自旋注入体系中,考虑极化子电导的自旋相关性对自旋注入的影响有着非常重要的意义.另外自旋注入效率还是位置的函数,但当电场大于100mV/μm后,极化子的自旋相关性几乎不再随极化子所在位置发生变化,自旋注入效率此时也几乎与位置无关.     

光子晶体的研究进展

阐述了光子晶体理论研究方法。分别对一维、二维、三维光子晶体的研究进展进行介绍,并对光子晶体的应用前景给予了简短的评述。     

单模光纤偏振伏态在线控制器

研制了一种单模光纤偏振状态在线控制器,通过线性双折射和圆形双折射改变单模光纤中光的偏状态,实验结果与理论分析一致。     

单模光纤偏振态测试研究

本工作在光栅偏振态数学描述的基础上，建立了单模光纤偏振特性的测试系统，并对测试装置及其原理作了详细分析和讨论。     

波导光子晶体的态密度

令方形波导内的电介质介电常数沿波导方向周期变化,实际上是非周期方向受限的一维光子晶体,不妨称为波导光子晶体。本文利用经典电动力学的方法计算了波导光子晶体的态密度,发现当波导宽度与其内部一维光子晶体晶的格常数可比拟时,会出现光子带隙;而且,波导宽度对系统的态密度有明显影响,随着波导宽度的增大光子带隙逐渐闭合。     

单模光纤偏振状态在线控制器

研制了一种单模光纤偏振状态在线控制器,通过线性双折射和圆形双折射改变单模光纤中光的偏振状态,实验结果与理论分析一致     

解析光波、电磁波与热能传播

光波、磁场、电场均是基本能的波动,它们与能量传播均是基本能的波动,只是它们所表现出来的性质不同。磁场呈旋转收拢状态与漩涡一样的形态存在,热辐射、光波与电场是基本能的递进传播。     

大视场偏振CCD相机的偏振特性实验标定

大视场偏振CCD相机内部的多个光学表面会改变入射光的偏振状态,并且改变的程度与入射光的偏振态、视场角和方位角等有关,影响了仪器偏振测量精度,从而制约了偏振成像遥感数据的定量化应用水平。为解决这一问题,从考虑偏振效应的大视场偏振相机响应输出模型出发,研究模型参数的标定方法,通过设计试验获取了模型参数标定数据。将经过标定的大视场偏振CCD相机测试值和可调偏振度光源预设偏振度值进行对比,结果显示偏振相机在0°、15°、25°视场角下的偏振度测量平均误差不大于1.18%,远小于光学镜头自身的起偏度。消除偏振遥感仪器自身的偏振敏感性影响,为将来我国自主星载偏振遥感图像的定量化应用奠定基础。     

哈佛大学实现对激光偏振态控制

美国哈佛大学研究人员目前通过将等离子体纳米器件集成在激光器出射端面的方式，实现了对激光偏振态的控制。这一成果将减少激光设备的成本和体积，有可能会给照明、3D显示器等领域带来革新。     

铁电-自旋电子器件的研究与进展

自旋电子器件是操控和利用电子自旋属性的器件,相比微电子器件具有能耗更低、密度更高、响应更快和非易失性等特点,是新一代信息器件发展和取得突破的一个重要方向.基于自旋电子器件的基本原理,如自旋极化、自旋注入、自旋传输、自旋弛豫、自旋探测等,综述了近10年来铁电材料应用于自旋电子器件领域的相关研究工作,主要包括多铁隧道结、铁...     

偏振器对比较式光学电流互感器性能的影响

使用偏振态分析工具,分析了偏振器性能--偏振度、消光比的不完善以及偏置角误差等因素对比较式光学电流互感器性能的影响.结果表明,由于双输入双输出的特殊传感头结构的采用,使得比较式OCT可以有效克服偏振度和消光比的不完善带来的不利影响,但是传感头的起偏器与检偏器之间的偏置角误差会对比较式OCT的性能产生较大的影响.可以采用改进工艺精确调整偏置角、增大参考直流磁场和软件修正等措施加以改进.对改进后的比较式OCT进行了实验,实验结果表明在50℃的温度变化范围内,互感器的误差变化量仅为0.7%,较之采用比较式补偿之前的误差变化量16%,温度性能得到了显著的提高.     

保偏光纤起偏器消光比偏振敏感性的实验研究

本文采用了 180°输入测量的新方法研究了保偏光纤起偏器消光比随着输入线偏振光偏振方向变化规律。并对其进行了相应的讨论与分析     

哈佛大学研究人员实现对激光偏振态控制

美国哈佛大学研究人员日前通过将等离子体纳米器件集成在激光器出射端面的方式，实现了对激光偏振态的控制。这一成果将减少激光设备的成本和体积，有可能会给照明、3D显示器等领域带来革新。哈佛大学研究人员控制激光偏振态的方法与以往不同。他们将等离子体纳米器件集成在激光器出射端面，使激光器产生的光束不能立即释放，而是先转化为在端面上传播的表面等离子体。通过对端面纳米结构的设计，研究人员可以控制表面等离子体的传播方向，     

偏振无关的可变纯相位延迟器研究

提出了一种由快轴保持正交方位放置的两片相同的液晶可变相位延迟器构成的可变纯相位延迟器结构设计.利用琼斯矩阵,从理论上推导了该结构在任意偏振光入射条件下,出射光偏振态与入射光偏振态保持一致.实验上,在两片液晶可变相位延迟器所加电压分别为1.55V和1.49V时,分别测量了入射光和出射光的偏振态,表征偏振态的入射光和出射光的Stokes参教基本一致.上述两者结果都表明,该结构具有较好的纯相位调制特性,并给出了控制电压在1～2.7V范围时的相位变化.     

一维光子晶体完全光子禁带与结构的关系

阐述了完全光子禁带的概念.用光学特征矩阵方法,通过数值模拟计算,讨论了一维光子晶体出现完全光子禁带与晶体结构和介质材料的折射率的密切关系.具体计算了用同样两种介质材料组成3种不同结构的一维光子晶体,对于TM及TE电磁模式在不同入射角下的透射率谱,从中找出它们的完全光子禁带,发现3种结构的完全光子禁带的波长范围及宽度各不相同.另外,研究结果表明组成光子晶体的两种材料的折射率差别越大,两种电磁模的禁带越宽,越容易产生完全光子禁带.简单讨论了完全光子禁带出现的条件.