光反馈光腔衰荡技术同时测量高反膜S和P偏振反射率

提出采用光反馈光腔衰荡技术同时测量高反膜的S（垂直于入射平面）和P（在入射平面内）偏振反射率的方法，通过将一束具有一定偏振比、光强方波调制的偏振光入射到衰荡腔中，在调制方波下降沿记录从衰荡腔腔镜透射的光腔衰荡信号，通过双指数拟合得到S、P相应的衰荡时间，从而计算得到高反膜S、P偏振光的反射率。与采用纯S（P）光测量得到的偏振反射率相比，S和P偏振反射率偏差分别仅为1 ppm和15 ppm，证明了同时测量结果的正确性。与传统光腔衰荡测量高反膜偏振反射率方法相比，该测量方法装置简单，操作方便，测量更快速。     

消偏振分光棱镜的设计与性能分析

为消除光线倾斜入射所产生的偏振效应,介绍了基于布儒斯特条件的消偏振效应分光棱镜设计方法,选用3种常见的薄膜材料,氧化铝和氟化镁2种材料的P偏振的有效折射率相等,在特定的波长处实现2种偏振态的反射率相等.可达到消偏振的效果.改善膜层分布实现了优化特定波长域的反射率,研究了利用双折射特性实现的消偏振分光棱镜的角度特性,提供了反射为30%、50%、70%这3种设计方案,入射角偏离2°引起的偏振分离小于5%.     

高吸收率非金属材料对CO_2激光反射率的试验测定

为了解释材料对激光的反射率和高吸收率非金属材料激光切缝形状形成的原因,采用量热法试验测定了模切板和有机玻璃对CO2激光的反射率.结果发现：1）垂直于入射面线偏振光的反射率随入射角增大而增大.2）平行于入射面线偏振激光的反射率在较小入射角下（60°以下）,反射率较小且随入射角的增大而缓慢减小;入射角大于60°以后,反射率随入射角的增大而急剧增大.比较理论计算结果,发现两者具有较好的一致性.     

高吸收率非金属材料对CO2激光反射率的试验测定

为了解释材料对激光的反射率和高吸收率非金属材料激光切缝形状形成的原因,采用量热法试验测定了模切板和有机玻璃对CO2激光的反射率.结果发现:1)垂直于入射面线偏振光的反射率随入射角增大而增大.2)平行于入射面线偏振激光的反射率在较小入射角下(60°以下),反射率较小且随入射角的增大而缓慢减小;入射角大于60°以后,反射率随入射角的增大而急剧增大.比较理论计算结果,发现两者具有较好的一致性.     

透射式位相光栅矢量衍射特性的实验研究

实验研究了透射式全息位相光栅的矢量衍射特性,实验结果表明当光栅常数接近或小于入射波长时,等光强的P、S偏振光入射,其各级衍射光强明显不同.经分析得知这种偏振依赖是由两方面的因素引起：玻璃基底的影响和光栅本身的矢量衍射特性所致.用时域有限差分方法（FDTD）模拟了光与位相光栅的相互作用,结果表明光栅本身的偏振依赖是由矢量衍射中P、S偏振光在光栅中形成的相对位相延迟不同引起的.     

远红外宽波段高性能四向偏振光栅的研究

为提升远红外同步型偏振成像系统中偏振器件的偏振性能,设计了一种二维四向多层结构的像素型阵列偏振光栅,构建了以GaAs为基底的双过渡层亚波长双层金属光栅微单元结构模型,对该结构模型进行仿真优化并分析了结构参数对于偏振光栅偏振性能的影响。结果表明,在光栅周期为0.5μm的条件下,该结构在8～12μm波长范围内的TM波透过率可达94%以上,消光比大于55.3 dB。与同波段适用的以ZnSe为基底的偏振光栅结构相比,TM波透过率提升4%以上,消光比也有所增加。     

线偏振光反射时的偏振态分析

激光是一种目前广泛使用的优质光源,而激光基本上是线偏振光,因此研究线偏振光反射时的偏振态便显得十分重要.利用菲涅尔公式讨论了几种不同界面上线偏振光反射时的偏振态,分析了振动方位角的变化情况.     

光学相干断层扫描成像系统中消偏振分光膜的研制

消偏振分束镜能够将光学相干断层扫描干涉成像系统中的信号光进行分束,是光学相干断层扫描成像系统中重要的组成器件。为了减小45度角入射时P光和S光造成的偏振分离,针对成像系统中分光棱镜的参数要求,选择Ti3O5、Al2O3和Mg F2薄膜材料,借助Macleod膜系设计软件,结合Compact Design功能,运用Optimac和Needle Synthesis两种优化方法进行优化设计,选择电子束加热蒸发和离子源辅助沉积的方式镀制薄膜。根据实际镀膜结果,运用Independent Sensitivity功能对膜层敏感度进行分析,并采用Reverse Engineering模块进行逆向模拟分析,判断镀膜误差主要来源于不同监控波长的光控tooling值有细微的差距以及膜层的Final Swing值过大。通过改变不同监控波长的光控tooling值以及对敏感度较高的膜层进行重点监控,制备的消偏振分光膜经过测试,1310±50nm处P光平均透射比为51.47%,S光平均透射比为49.11%,偏振度为4.59%,满足成像系统的使用要求,并通过了环境测试。     

消偏振薄膜分光镜的理论和设计

前言当光束倾斜入射时,多层干涉薄膜显示出强烈的偏振效应。这是要求电矢量和磁矢量在每一膜层界面上切向分量均连续的结果。对于 S 偏振,电矢最垂直于入射面;而对于 P 偏振,电矢量在入射面内。多层膜任一点上的光学导纳被定义为在那一点上磁矢量和电矢量切向分量的比值     

基于角锥棱镜的反射式位相延迟系统

针对传统应用于投影系统的线偏振光源中消色差位相延迟器件的制作成本较高的问题,设计了角锥棱镜（corner-cube-reflector）反射式位相延迟系统.利用射线追踪理论分析了当一束线偏振光以不同偏振方位角和不同入射角入射至角锥棱镜后,经过三次全内反射后反方向出射光的偏振特性.使用旋转坐标进行解析,按不同反射顺序、经不同反射面时出射光的琼斯矩阵表达式,计算出不同入射条件下的出射椭圆偏振光的状态参数,得到了出射光偏振状态相对入射光偏振方位角和入射角的变化规律,采用斯托克斯参量法进行了实验验证,得到了最优入射方位角为（-15°,＋15°）,偏振方位角为（-63°,-52°）.     

单负材料-维光子晶体的带隙和局域模特性

利用传输矩阵法研究了由两种单负材料构成的一维周期性结构的透射谱。研究发现,单负材料光子晶体中存在着一个特殊的禁带,禁带宽度取决于两种单负材料的厚度比,而与晶格常数、入射角无关。在光子晶体中引入缺陷,可以在禁带中出现局域模。随着缺陷层厚度的增加,局域模向低频方向移动。随着入射角的增大,局域模会发生改变。在一定条件下,可以实现TE或TM局域模的全向透射。     

斜入射下粘接界面的反射特性

在粘接界面具有弹簧模型的连接条件下,利用粘接层界面的单次反射和透射推导了反射系数的模与入射角的关系,研究了粘接材料的改变对界面反射特性的影响,以及弱粘接条件下超声波的反射系数的模随着不同刚度比和入射角的变化规律.数值模拟结果表明:横波入射时,存在临界角,反射系数的模在临界角附近变化较大;临界角随上层材料的不同而变化,反射系数的模在临界角处取得极小值;界面脱粘时,随着临界角增大,反射系数模的最小值逐渐减小;在弱粘接条件下,随着界面刚度比减小,当入射角度小于某角度时,反射系数的模整体变大.     

Forward Modeling of the Relationship Between Reflection Coefficient and Incident Angle of the P Wave in a Coal Seam

1 Introduction The AVO (Amplitude versus Offset) method is one of the more recent seismic techniques for oil and gas exploration. Taking the elastic wave theory as its theoretical basis and the isotropic medium as the model, the AVO method has been successfully ap- plied in forecasting reservoir properties and their fluid contents and in some cases, it can also be used to forecast the special position of the gas/water and gas/oil interfaces[1]. The AVO method is also a basic means for fore…     

仅使用偏振片精确测量偏振态

提出仅使用偏振片进行偏振态精确测量的方法,相对传统偏振态测量方法,本方法所需装置简单、操作简便,且不仅可以测量一束光的整体偏振态,还可以测量光束截面的偏振态分布.通过旋转1片偏振片,测量透射光强,测量除圆偏振光和自然光以外的任何种类偏振光.如需区分圆偏振光和自然光,则需增加1片非理想偏振片于第一片偏振片之前,此时圆偏振光经过非理想偏振片变成椭圆偏振光,而自然光变成部分偏振光,然后重复上诉方法即可区分椭圆偏振光和部分偏振光.这种测量偏振态的方法非常适用于光刻系统中,不仅节省光刻系统中偏振检测系统的成本,也提高检测精度和实用性.     

椭偏方法分析无氢DLC薄膜光学吸收特性

类金刚石（Diamond Like Coobon,DLc）薄膜在光学领域主要用做红外区高强度减反射光学薄膜,准确测定薄膜的消光系数走,是评价薄膜吸收特性的关键环节．考虑到DLc薄膜材料结构的复杂性,研究了椭偏技术在分析无氢DLC薄膜时物理模型的建立方法,并且验证了该模型分析结果的准确性．利用Maxwell—Gamett等效介质理论建立了一种单层椭偏分析物理模型Si／EMA（n,＋n2混合材料）,利用该模型探索了采用双层模型的高低折射率比值代替薄膜中不同结构材料组分比值的有效性,从整体上用单层模型表征了DLc薄膜的消光系数,获得了单层薄膜的消光系数和折射率．测试了样片的透射率光谱．分别采用TFC（TFCalc）拟合的透射率光谱和Raman光谱验证了椭偏分析模型测试结果的准确性为椭偏分析技术研究DLC薄膜吸收损耗特性提供了有效路径．     

工艺因素对铜-铝-铜复合板界面结合的影响

为了减轻导电材料的结构质量,在铝板两侧放置铜带制备出一种铜-铝-铜复合结构,采用冷轧工艺进行轧制成形.系统研究了轧制压下率和轧前表面处理对轧制复合效果的影响,对铜-铝-铜复合板结合界面进行了观察,分析了退火对结合界面的影响.结果表明,随着压下率的增加,复合板的剥切力增加.改变铜带厚度时,复合板的剥切力随铜铝厚度比的减小而增大.当铝板厚度为12 mm、铜铝厚度比为0. 06时,轧制复合效果最佳.冷轧复合前处理影响因素中,刷拭处理对复合效果影响最大,铜铝软化退火处理次之,酸碱洗处理影响最小.复合板结合界面在轧制后发生了互扩散.在250℃下进行不同时长退火时,复合板中形成了明显的扩散层.当退火时间为50 h时,复合板中出现了两层扩散层,扩散层厚度随退火时间的增加而增加.     

吹填土地基上加筋路堤稳定性的数值模拟

基于强度折减法,通过数值模拟对吹填土地基上加筋路堤的稳定性进行了分析,比较了不同设计方案路堤的位移及稳定安全系数,对路堤填土的黏聚力、内摩擦角、边坡坡比及土工格栅的拉伸刚度等影响路堤稳定性安全系数的因素进行了分析。结果表明：将边坡通过2次放坡可以减小路堤水平位移,路堤稳定安全系数略有增加,在路堤底部铺设土工格栅可以有效减小路堤水平位移,较大幅度提高路堤稳定安全系数。路堤填土的黏聚力不宜小于10 kPa,内摩擦角不宜小于25°,以保障路堤具有较高的稳定安全系数。土工格栅的刚度较小时对路堤稳定性有较大影响,当格栅刚度大于100 kN/m以后,通过提高格栅刚度并不能进一步提高路堤稳定性安全系数。     

组合荷载作用下倾斜桩基横向承载特性

为研究竖向与横向荷载组合作用下倾斜桩基的横向承载特性,结合珠海市横琴桥桩基选型工程开展了室内模型试验和数值模拟,在此基础上分析了不同桩身倾角、不同桩顶间距、不同竖向荷载及不同层厚比条件下倾斜桩基在组合荷载下的受力及变形特性。结果表明：增大桩身倾角、桩顶间距、承台顶竖向荷载、层厚比有利于提高倾斜桩基横向承载力,其中桩顶间距对桩基横向承载力的影响最大,其次分别为桩身倾角、承台顶竖向荷载、层厚比。倾斜桩基中的2#角桩桩顶弯矩最大,1#角桩桩顶弯矩次之,3#中桩桩顶弯矩最小;各基桩桩顶弯矩随桩身倾角、桩顶间距的增大而减小,随竖向荷载的增大先减小后增大;各基桩桩顶横向荷载分担随桩身倾角、桩顶间距及承台顶竖向荷载的增大趋于均匀。倾斜桩基右侧地基土横向变形随横向荷载的增大而增大,桩基左侧地基土横向变形随横向荷载的增大几乎不变,但其桩-土脱离程度逐渐增大;增大桩身倾角可减小桩-土脱离的程度;靠近承台底的地基土位移等值线呈波浪形,远离承台底的地基土位移等值线呈椭圆形。     

大视场角1/4对称膜系偏光分束镜的研究

为了增大薄膜偏光分束镜(PBS)的视场角,从对称膜系等效折射率公式和截止带理论出发,设计了对称膜系结构的大视场角PBS。利用电子枪蒸镀法制备了低高低折射率(LHL)膜系结构的PBS,利用UV3101-PC分光光度计测量了PBS在不同入射角下的透射分光光谱,通过消光比测试系统测量了PBS反射光和透射光的消光比。结果表明,偏光分光光谱随入射角变化不明显,在视场角范围内具有较好的消光比(10-3量级),实验结果与理论设计一致。由此可见,利用周期性对称膜系设计大视场角薄膜PBS是完全可行的,为研制大视场角薄膜PBS提供了新的设计方法。     

LPG双燃料发动机排放性能试验及仿真

为了评价电喷发动机燃用LPG的排放性能,对LPG和93#汽油的常规排放物进行发动机台架试验.试验结果表明：发动机常用工况下,燃用LPG产生的CO、HC和NO均低于燃用93#汽油的排放.为了研究发动机工作参数对排放的影响,应用发动机工作过程软件GT-POWER和化学动力学软件CHEMKIN建立LPG双燃料发动机计算模型,在此基础上对其排放性能进行变参数仿真.仿真结果表明：随着压缩比的升高,NO的排放显著升高;随着空燃比的升高,NO的排放先升高再降低.