级联光纤环的空间全偏振态统计退偏特性研究

级联光纤环退偏器具有无源、经济、高效的特点,解决了当前发展较为成熟的Lyot型退偏器对窄带光退偏失败的缺点,是具有很大发展前景的新型退偏技术。研究了通过级联光纤环的不同循环传输路径实现光的空间分解,进而实现全偏振态退偏的统计特性。分解的各光分量由于通过不同的传输路径,其输出偏振态随机分布在所有偏振状态上。通过良好地设计光纤环长,可实现各分解光分量之间互不相干,从而实现合成输出光的统计退偏。实验实现了由10级光纤环级联实现的无需偏振控制的退偏器,对带宽为1.6nm的光源可以实现偏振度小于5%的稳定退偏光的输出。     

线偏振光通过多个任意厚度波片的偏振态

为了研究线偏振光通过多个任意厚度波片后的偏振态,利用线偏振光叠加的方法,对两个晶体光轴夹角为45°的不同厚度波片计算了透射的两个正交线偏振光的强度和相位差,由此得到叠加后的偏振态及透射光总强度,并分析了它们随波片延迟量、入射光方位角的变化关系。结果表明,透射光的偏振态由后面波片的延迟量决定,强度由前面波片的延迟量和入射线偏振光方位角决定,同时说明正反向使用时,透射光的偏振态和强度一般不同。该研究结果可用于类似结构退偏器（如Lyot退偏器）的分析。     

二元双折射晶体复合光退偏性能的研究

为更好地分析二元双折射晶体对复合光的退偏性能,从理论上分析了二元双折射晶体光轴夹角不同以及厚度不同时复合线偏振光的退偏情况,并用实验进一步验证了单晶体退偏器和Lyot型退偏器的退偏性能。结果表明,光轴夹角的不同对于出射光的偏振度有一定影响但相对间接;材料的厚度对于出射光的偏振度有很大的影响;晶体材料厚度之比对出射光偏振度也有一定影响。这一结论为退偏振器件的设计及其使用提供了一定的理论分析和参考依据。     

磁光晶体GdYBiIG的磁致退偏效应

建立了磁光晶体磁致偏振特性测试系统。该系统采用中心波长为1538nm的WGY型半导体激光器，在0～1500mT的大范围可调磁场下，对光隔离器用磁光晶体GdYBiIG样品的退偏效应进行了测试。测试结果表明，达到磁饱和或接近磁饱和时，GdYBiIG晶体的偏振性能最优；达到磁饱和后，随着磁场的增强，出现了磁致退偏效应。分析了磁致退偏效应的产生机理，给出磁致圆二向色性及磁致线双折射是产生退偏的原因。实验测试与理论分析表明，根据磁光晶体GdYBiIG这种退偏效应的规律性，在利用该类晶体制作磁光器件时，外加磁场强度稍大于它的磁饱和强度即可。     

一种新型液晶退偏振器的研究

为了消除入射光的偏振态变化对相干系统的负面影响,一种有效的方法就是对入射光进行退偏处理.利用液晶随着液晶分子取向的偏转,光沿z轴传播的折射率n发生变化的特性,可通过改变外加电压可以任意控制液晶各点的偏振态,从而能够实现任意偏振输出.报道了一种由两片液晶片组合而成的新型单色退偏振器,理论研究了利用液晶的偏振特性对单色光进行退偏原理.实验结果表明,这种退偏振器对入射光偏振方向不敏感,可对任意偏振态或偏振态随时间变化的连续或者脉冲入射单色光进行完全退偏.可用于惯性约束聚变激光驱动器光纤前端系统中以消除偏振变化对系统的影响.     

二维光子晶体LED专利技术分析

LED是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,目前LED已在科研和生产领域取得了广泛的应用。光子晶体是由周期性排列的不同折射率的介质制造的规则光学结构,其中二维光子晶体能使更多方向上的平面光衍射出LED表面,因此目前主要用二维光子晶体来提高LED的出光效率。本文总结了与二维光子晶体LED相关的国内和国外专利的申请趋势、主要申请人分布以及重点技术的发展路线进行了梳理。     

太赫兹波在二维三角晶格光子晶体中的传播特性

用平面波展开法研究了太赫兹波在二维三角晶格光子晶体中的传播特性。数值计算了以硅为背景的空气圆柱构成的二维三角晶格光子晶体的能带结构和态密度,计算表明r=0.50a和r=0.46a时,E偏振和H偏振分别出现最大光子带隙,带隙宽度分别0.1097THz和0.1935THz,在r=0.48a出现最大完全光子带隙,带隙宽度为0.0759THz,光子晶体态密度的分布也表明了存在光子带隙的范围,研究结果为太赫兹器件的开发提供了理论依据。     

Cos-Gaussian光束在单轴晶体衍射的偏振特性

考察了x方向偏振cos-Gaussian光束沿光轴方向入射进单轴各向异性晶体的衍射性质,基于解各向异性介质边值问题的一般方法得到了衍射光场分布的解析表达式,进而借助于数值方法讨论了各向异性介质对x方向偏振cos-Gaussian光束的偏振特性的影响。结果表明,在适当参数条件下,有可能获得均匀分布的偏振场分布。     

二维光子晶体波导和微腔缺陷态研究

利用二维三角晶格及正方晶格介质柱光子晶体TE偏振的禁带与介质柱半径的变化关系,分析了二维光子晶体缺陷态的分布.根据光子晶体波导间的耦合作用,计算其耦合长度设计合理的定向耦合器.通过分析波导与微腔的耦合特性,选取不同的传输方向,可以设计多种基于光子晶体波导与微腔耦合的波分复用系统.     

铌酸锂晶体倍频光偏振态的理论分析

经过铌酸锂晶体倍频后的输出光,其各向异性因离散角较小,在较短的晶体中两个偏振光并不完全分离,所以仍然存在偏振态问题.从晶体的主轴坐标系出发,得到了任意通光方向的铌酸锂晶体(LN)的二阶非线性电极化系数矩阵和倍频光偏振态的表达式.对1 064 nm基频o光产生的倍频光偏振态进行了仿真计算,结果表明:在庞加莱球上,波矢与光...     

A fiber depolarizer using polarization beam splitter loop structure for narrow linewidth light source

A new fiber depolarizer employing a polarization beam splitter loop structure is proposed and demonstrated. The depolarizer is devised for broad-band operation and the depolarization of narrow linewidth light source without any help of polarization controllers or Faraday rotator mirrors. A polarizing method is developed that shows good performance without polarization control unit. Therefore, the proposed depolarizer can be cost-effective and easily configured. From experiments, low output degree of polarization less than 10% is obtained for a narrow linewidth light source.     

应用于光栅光谱仪的消偏器研究

光栅光谱仪的像质会受到入射光偏振特性的影响，为解决这一问题，通常在系统中加入消偏器来减小仪器的偏振响应。晶体材料的双折射特性在光学原理上可产生消偏效果，常被用来加工成各种类型的消偏器。基于矩阵光学原理对H-V消偏器及双巴比涅消偏器的Muller矩阵及残余偏振度理论表达式做了分析，给出了残余偏振度与工作波长、消偏器楔角、入射光瞳面积及入射光偏振角等参量之间的关系，在此基础上研制了一款应用于某光栅光谱仪的双巴比涅消偏器，经过计算，当楔角0.6°，入射光瞳直径20.6 mm时，双巴比涅消偏器在0.4 ~0.9 μm波长范围内残余偏振度优于3%，并且像分离满足使用要求，具有很强的工程实践性。     

温度对光纤Lyot消偏器输出偏振度的影响

为了更准确地研究温度对光纤Lyot型消偏器消偏性能的影响,根据参考文献中光纤消偏器的结构参量,使用保偏光纤熔接机等制作完成了光纤Lyot消偏器,在全温条件(-40℃~80℃)下,其偏振度P≤0.5%;同时搭建了恒温和变温条件下消偏器输出偏振度测试系统,并分析了偏振度改变产生的原因。结果表明,温度恒定在不同值时(-40℃和80℃),消偏器的输出偏振度基本保持不变;当温度按一定梯度升高或者降低时,消偏器的输出偏振度会随之改变。这对于光纤传感应用的研究具有一定的参考价值。     

三元波片复合退偏器退偏性能的穆勒矩阵分析

为了分析三元波片复合退偏器对单色光的退偏性能的影响,利用穆勒矩阵和斯托克斯矢量对三元波片复合退偏器的退偏效应进行了理论分析,推导出了单色线偏振光经过三元波片复合退偏器后出射光偏振度的表达式,并对出射光的偏振度与各个参量的关系进行了讨论。结果表明,这种结构能够对线偏振光实现理想退偏。当=0rad,25rad/s时,退偏度P1%。这一结果对退偏器的设计研究有重要的参考价值。     

偏振模色散对光纤Lyot消偏器性能影响的理论分析

借助准单色光部分相干理论,以线偏光为入射光,对光纤Lyot消偏器出射光的偏振度进行了详细的推导。通过分析,认为在消偏过程中起重要作用的因素是光纤的偏振模色散,而不是光纤的双折射。从偏振模色散的角度出发,能够在时间域和频率域内很好地解释光纤Lyot消偏器的消偏机理。     

波片和旋转器复合退偏的矩阵研究

为了探索一种简单有效的复色光退偏方法以及偏光探测技术的发展,利用斯托克斯矢量和米勒矩阵分析了波片和旋转器组合对复色光的退偏效应,导出了斯托克斯矢量的具体形式,阐述了复色光的退偏机理.通过计算讨论了偏振光的偏振方向和旋转器的旋转角对退偏情况的影响.结果表明,这种退偏器其退偏效果更加理想,对退偏器的设计与研究具有一定的参考价值.