武警特色医学中心 医学工程科， 天津 300162
作为一种新型拓扑材料，外尔半金属及其光学性质是当前凝聚态物理以及光学领域的研究热点。根据人们的最新研究成果，介绍了第一类与第二类外尔半金属界面上菲涅尔反射系数的计算方法，模拟并揭示了不同化学势下菲涅尔反射系数随入射角θi和狄拉克锥倾斜度αt的演变规律。研究结果表明，随着化学势和狄拉克锥倾斜度αt的变化，第一类与第二类外尔半金属的反射系数以及布儒斯特角呈现出不同的演变规律。理论上可以通过化学掺杂并测量外尔半金属界面上的菲涅尔反射系数来判断外尔半金属的种类。
光学材料 外尔半金属 菲涅尔反射系数 光导率 化学势 optical materials Weyl semimetal Fresnel reflection coefficient optical conductivity chemical potential
1 河海大学 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 南京 210098
2 河海大学 水利水电学院, 南京 210098
3 江苏省水利勘测设计研究院有限公司, 江苏 扬州 225127
为了研究滑开型和撕开型裂缝条件下塑料光纤的光学感知特性, 分别进行了剪切和扭转作用下塑料光纤的力光转换特性试验.结果表明, 在错动位移由0增加至0.5 mm的过程中, 光损耗值和菲涅尔反射值与错动位移呈近似线性关系, 灵敏度分别达到15.6 dB/mm和5.9 dB/mm.塑料光纤内部的光损耗特性对剪切作用较敏感, 而对扭转作用不敏感, 光损耗水平保持在1 dB左右.滑开型和撕开型裂缝条件下塑料光纤具有相似的光学感知特性, 菲涅尔反射值和光损耗值都可以作为裂缝错动位移的监测指标, 其中, 光损耗水平变化幅度更大, 对裂缝的感知更敏感.
塑料光纤 光时域反射 裂缝监测 光损耗 菲涅尔反射 Plastic optical fiber Optical time domain reflect Crack monitoring Optical loss Fresnel reflection
南京工业大学, 电气工程与控制科学学院, 江苏 南京 211816
分析了由菲涅尔反射、中心点偏移引起的耦合损耗.提出了一种新的方法——用T型金属管作为光子晶体光纤和单模光纤的连接器.计算了从单模光纤到光子晶体光纤方向以及从光子晶体光纤到单模光纤方向的最佳耦合距离, 分别为15 μm和25 μm, 实验证明了结论的可靠性.与传统的检测方法相比, 采用光子晶体光纤的检测方法使得拉曼信号得到明显增强. 以氮气为背景气, 采用氧气肯定了光子晶体光纤同拉曼检测技术相结合后在气体检测方向的应用前景.
空芯光子晶体光纤 单模光纤 耦合损耗 菲涅尔反射 气体检测 hollow-core photonic crystal fiber single mode fiber coupling loss Fresnel reflection gas detection
1 南京理工大学电子工程与光电技术学院441教研室, 江苏 南京 210094
2 南京理工大学江苏省光谱成像与智能感知重点实验室, 江苏 南京 210094
由于偏振特性是材料自身所决定的物理特性, 其偏振图像含有丰富的目标信息, 利用偏振信息对目标进行识别一直是国内外目标探测领域的研究热点, 而主动偏振成像较之被动偏振成像更具有信噪比高以及可控性好等优势。 在详细分析了偏振菲涅尔反射比分布的理论基础上, 提出了一种利用探测物体表面的偏振菲涅尔反射比的主动偏振成像方法。 该方法在发射端将偏振方向正交的两种偏振态的光源交替照射到目标场景中, 在探测端用分别装有两个偏振方向垂直的偏振片的CCD采集偏振图像。 同时, 将探测端架构在不同的探测方向采集目标经主动光源照射后的偏振数据, 最后将这些数据传输到计算中心, 通过最优化拟合技术反演出不同目标的光学常数, 由于不同目标的表面材质不同, 其反映出的光学常数就不同, 从而达到辨识不同材质目标的目的。 实验分别采用了仿真数据和实测数据来验证该方法的有效性。 仿真实验显示, 所提出的方法利用材料的光学常数对不同材料进行区分不仅是科学的而且更方便有效。 实测数据进一步验证了该方法能够较好的恢复出目标的相关光学常数, 尤其在区分金属和非金属材料方面表现突出, 并且探测方法结构简单实用, 在目标探测、 伪装识别等领域中有较大应用前景。
主动偏振探测 偏振菲涅尔反射比 双向分布反射函数 偏振成像 Active polarization detection Polarization fresnel ratio Bidirectional reflectance distribution function Polarization imagine 光谱学与光谱分析
2016, 36(6): 1916
1 中国工程物理研究院 高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
分析了光纤熔接点处的菲涅尔散射光模型,得出熔接点散射光功率与输出光功率成线性关系的结论.利用该结论设计了kW级光纤激光器的振荡器、泵浦源输出功率检测装置,并安装在某kW级光纤激光器上进行了实验.通过建立线性估计函数,利用最小二乘法对光纤熔接点的散射光功率与光纤激光器的振荡器、泵浦源输出功率的关系进行了拟合.通过实验验证了熔接点散射功率与光纤输出功率的线性关系.实验表明利用熔接点散射光功率间接测量光纤激光器输出功率的方法线性度优于4%.
熔接点 菲涅尔反射 光纤激光器 线性关系 功率测量 fusion point Fresnel scattering optical fiber laser linear relationship power measurement 强激光与粒子束
2015, 27(8): 081001
1 武汉光迅科技股份有限公司, 湖北 武汉 430074
2 光纤通信技术和网络国家重点实验室, 湖北 武汉 430074
研究了光电集成器件的耦合与封装的关键技术,首先分析光纤与PLC波导的z向偏移及角度偏移与耦合效率的关系,发布其3 dB容差分别为70 μm及5°以内,并分析存在8°反射角及填充折射率匹配胶时耦合情况并仿真验证。该器件采用表面贴光子技术、无源对准、非气密封装实现光与电、有无源的多功能结合。测试了器件的激光器与探测器性能,测试结果表明,该光电集成器件边模抑制比、灵敏度等参量优良。
集成光学 光电集成器件 光纤与波导耦合 菲涅尔反射 光纤到户 integrated optics opto-electronic integrated devices coupling of fiber and waveguide Fresnel reflection FTTH
基于边光原理和椭流线理论提出了均分配焦椭流线的非成像光学设计方法，通过对LED光源的能量均分、椭流线虚实焦点的配对和光学仿真优化三个规范步骤实现了应用于LED匀光管均匀配光的菲涅尔反射器的光学设计.分析了光源、反射器和投射目标面三者之间的复杂关系，为LED照明设计的优化提供了方便.仿真结果表明,LED匀光管管壁照度的均匀度超过0.93，有效降低了LED光源的眩光性.
非成像光学设计 椭流线法 LED照明 菲涅尔反射器 Nonimaging optics Ellipse flow-line method LED illumination Fresnel reflector
中国科学院上海光学精密机械研究所,上海,201800
根据菲涅尔全内反射相变理论,给出了双菱体λ/4消色差器的结构设计、性能分析和测量方法由有效通光孔径和光线追迹设计出BK7玻璃在波长532 nm时相位延迟λ/4的双菱体的结构,用作532 nm至1 064 nm波长范围的标准λ/4相位延迟器理论分析了入射角变化和波长变化对双菱体相位延迟的影响,当入射角变化限制在±4.3°以内时,其影响得到补偿;波长从532 nm到1 064 nm产生的误差为-0.65°采用椭偏法中的消光技术,分别实测了双菱体在532 nm和1 064 nm波长下的相位延迟为:90.08±0.14°和88.99±0.1°,可知两不同波长产生的相位延迟误差为-1.09°.
激光技术 椭偏法 菲涅尔反射 λ/4消色差相位延迟器 双菱体
