1 南京信息工程大学电子与信息工程学院，江苏 南京 210044
2 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心，江苏 南京 210044
提出一种利用微球自组装技术制备具有偏振依赖特性的金属纳米狭缝阵列的方法，该阵列以聚苯乙烯微球薄膜为掩模版，通过倾斜蒸镀银膜获得。对纳米狭缝阵列透射光谱与入射偏振角度的关系进行测量，纳米狭缝阵列具备用于光开关的偏振响应特性。利用时域有限差分法，对该结构的透射光谱和共振波长处的电场强度分布进行仿真计算，并分析结构中存在的表面等离激元模式以及结构参数对透射光谱的影响。通过仿真计算可得该结构的折射率灵敏度可达992 nm/RIU。
表面光学 表面等离激元 自组装技术 偏振响应特性 纳米狭缝阵列 光开关 光学学报
2022, 42(20): 2024002
1 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室,中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 国家卫星气象中心, 北京 100081
多角度偏振成像仪(MAPI)可获得多光谱、多角度的偏振信息,用于反演气溶胶与云的微物理特性。偏振的高精度探测需要精确的偏振定标。由于MAPI未配置星上定标器,因此采用自然景物作为偏振定标源。建立了全视场在轨偏振定标模型,分析了水云偏振特性。选用散射角为100°的水云像元作为无偏的定标源。求解了偏振响应矩阵所需的偏振片-滤光片组合的相对透过率、镜头起偏度以及低频相对透过率,最终计算出全像面偏振响应矩阵分布。分析了偏振片-滤光片组合的相对透过率三年平均值的变化,采用实验室定标结果进行验证,得到的相对误差为0.71%。采用最小二乘法拟合了镜头起偏度、低频相对透过率随视场角的变化。采用实验室偏振定标结果进行验证,得到的中心视场相对误差为1.22%。分析了算法的不确定度,得到中心视场合成不确定度为1.27%,边缘视场合成不确定度为2.19%,满足设计指标。所提定标方法对宽视场偏振成像仪的在轨定标有一定的借鉴作用,为气溶胶反演应用提供质量保证。
大气光学 偏振 定标 水云 全像面 偏振响应矩阵 光学学报
2020, 40(19): 1911001
1 长春理工大学光电工程学院, 吉林 长春130022
2 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏省医用光学重点实验室, 江苏 苏州 215163
设计出一种对左旋和右旋圆偏振光产生各向异性相位调制的双模超表面器件。该器件在改变硅纳米柱尺寸进而调控传输相位的同时,改变了其面内旋向获得附加的几何相位。由于两种相位的结合,入射到超表面器件的右旋圆偏振光实现了44.8%的聚焦效率,而对于入射左旋圆偏振光,则保持其平面波前透射。该超表面器件作为小型化偏振器件可应用于信息加密传输等领域。
光学器件 双模超表面 偏振响应 几何相位 传输相位
北京空间机电研究所 先进光学遥感技术北京市重点实验室, 北京 100094
随着大气遥感信息的定量化精度不断提高, 遥感信息定量化链路中偏振修正因子逐渐引起重视。因此研究大气探测仪器的偏振特性, 解析归一化穆勒元素, 对大气偏振特性引起的遥感信息定量误差以及偏振修正十分必要, 然而常用来描述仪器偏振特性的偏振灵敏度是系统偏振响应的综合体现, 而不能准确表征系统的偏振特点。对大气探测仪归一化穆勒元素傅里叶解析方法进行研究, 应用仪器在不同偏振方位角下的线偏振光响应曲线, 然后采用傅里叶级数拟合的方式得到系统响应函数, 进而得到大气探测仪的归一化穆勒元素m2、m3。对不同阶数傅里叶级数拟合得到的归一化穆勒元素进行对比, 结果表明偏差<0.12%。最后对归一化穆勒元素的测试精度进行分析, 综合误差优于0.96%, 为大气探测器归一化穆勒元素的在轨应用奠定基础。
大气探测 偏振响应 傅里叶解析 穆勒元素 atmospheric detection polarization response Fourier analysis Muller elements 红外与激光工程
2019, 48(6): 0620001
1 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院, 安徽 合肥 230009
2 中国科学院光电研究院激光测量技术研究室, 北京 100094
3 中国科学院大学, 北京 100049
偏振调制测距方法利用往返调制偏振光传递待测距离相位信息,角反射器作为其合作目标,其对调制偏振光的偏振响应会影响系统性能。为研究该响应,提出调制偏振光的复信号描述方法,在测量系统的全局坐标系下,结合偏振传递参数获得反射调制偏振光的复信号表示。分析了正入射时未镀膜实心(BK7)和空心(Au膜层)角反射器对调制偏振光的偏振响应特性;比较三种常用金属膜层对调制偏振光的保偏性能,并分析角反射器姿态角对保偏特性的影响。计算结果表明:Ag膜层对调制偏振光的保偏性能优于Au膜层和Al膜层;全局坐标系下调制偏振光振幅比受偏摆角影响显著,相位延迟受俯仰角影响显著。研究结果可为偏振调制测距系统的优化设计提供理论指导。
测量 激光测距 偏振响应 调制偏振光 角反射器 中国激光
2018, 45(12): 1204005
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
为提高仪器整机性能及遥感数据反演质量,分析了仪器光学系统膜系对偏振的影响,利用氙灯、准直系统、布儒斯特起偏器和紫外光谱仪构建了一套偏振响应测试系统,测量了仪器在200~320 nm紫外波段范围内的P光与S光的偏振响应。测试结果表明,仪器在P偏振光与S偏振光照射下呈现出不同的偏振响应,偏振态由S变化到P,紫外光谱仪响应峰值波长位置由290 nm变化到275 nm,双片漫透射板相比单片漫透射板,紫外光谱仪能量减少40%~75%;增加单片与双片漫透射板后,紫外光谱仪的偏振响应值均在265 nm波长处达到最大,其中双片漫透射板使紫外光谱仪偏振响应更接近单位值1,缩小了不同偏振态光的偏振响应差异,更适用于同步辐射光源定标需求。
测量 空间紫外遥感 偏振响应 漫透射板 同步辐射
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春130033
2 中国科学院研究生院, 北京100049
星载光栅成像光谱仪中的光栅通常有着强烈的偏振响应, 为保证成像光谱仪测量结果的准确性, 加入退偏器是消除光学系统的偏振响应的一种常用方法。 对水平-垂直(H-V)型石英退偏器的退偏原理进行了理论分析, 根据成像光谱仪的偏振响应特点, 采用一片H-V型石英退偏器即可实现光谱仪的退偏要求。 重点分析了退偏器引入的双像对成像光谱仪像质的影响, 分析的结果表明, 加入退偏器后, 仪器偏振响应敏感度小于1%, MTF下降小于1.5%, 像质满足使用要求, 完全可应用于星载光栅成像光谱仪。
退偏器 Mueller矩阵 偏振响应 双像 Depolarizer Mueller matrix Polarization response Image doubling 光谱学与光谱分析
2011, 31(7): 1991
1 中国科学院上海技术物理研究所传感技术联合国家重点实验室， 上海 200083
2 中国科学院红外成像材料与器件重点实验室， 上海 200083
分析了光电探测器偏振响应产生的原因，定义了探测器偏振敏感度的公式，制备了测试用InGaAs探测器。为了测试器件的偏振敏感度，搭建了测试系统，并对器件的偏振敏感特性进行了测试。结果表明，测试系统具有较好的稳定性；器件响应存在明显的偏振特性，正入射时器件的偏振敏感响应为0.27 dB，斜入射时器件偏振敏感有所增加，入射角度为10°时达到0.41 dB。
探测器 半导体器件物理 光电探测器 偏振响应 敏感度 激光与光电子学进展
2011, 48(4): 040401
宁波大学光纤通信与网络技术研究所,宁波 315211
成功地研制出了液芯手征光纤,且对其偏振响应特性作了测试,发现同块状手征介质相比,出射光的偏振度及其消光轴都发生了变化.
手征光纤 液芯 偏振响应特性 偏振度
