1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 陕西 西安 710119
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
3 西安科技大学通信与信息工程学院, 陕西 西安 710054
4 上海大学物理系, 上海 200444
光束在弱吸收介质板上反射时,会产生纵向位移。采用稳态相位法从理论上研究了线偏振光在单层金属界面上反射时的纵向位移。结果表明,在吸收频率区,TE偏振反射光束的纵向位移很小,随入射角增大单调增加,掠射时趋于饱和,而TM偏振反射光束的纵向位移为负位移,在入射角为80°附近达到峰值约λ; 在反射频率区,TE反射光束的纵向位移随入射角的变化规律与在吸收频率区相同,饱和值更小,TM反射光束的纵向位移为负位移,掠射时约几个波长。
物理光学 纵向位移 稳态相位法 金属
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 陕西 西安 710119
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
3 西安科技大学通信学院电子工程系, 陕西 西安 710054
4 上海大学物理系, 上海 200444
棱镜-薄膜耦合结构是单侧镀电介质膜的双棱镜结构中的一种,在光信号传输方面具有十分重要的作用。利用稳态相位法分析了这种结构中反射和透射光束的Goos-Hnchen位移,研究结果表明,反射和透射光束的Goos-Hnchen位移随薄膜厚度或入射角的增大除出现共振峰外,还存在反射光束的Goos-Hnchen位移共振峰为负值的新现象。在共振点处透射和反射光束的正向或负向位移量最大可达百余波长。这一结构中薄膜和入射角对光束Goos-Hnchen位移的调制在设计新型光位移调制和光传感器件中具有潜在的应用。
物理光学 光束位移 稳态相位法 棱镜-薄膜耦合结构 共振增强
1 中国科学院西安光机所瞬态光学技术国家重点实验室, 西安 710068
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
3 上海大学理学院物理系, 上海 200444
受抑全反射结构中,反射光束和透射光束的古斯汉欣(Goos-Hnchen)位移同时存在,对称双棱镜结构的受抑全反射古斯汉欣位移通常只有波长量级,在实验中很难测量。计算了在入射角大于棱镜与空气界面的临界角小于棱镜与薄膜界面临界角时,镀有电介质膜的对称双棱镜的受抑全反射过程中入射光束的反射系数和透射系数的复数表达式。利用稳态相位法计算得出透射光束和全反射光束的古斯汉欣位移。结果表明,反射光束和透射光束古斯汉欣位移量相同,与入射角大小、薄膜厚度以及空气层厚度有关。在入射角小于但接近棱镜与薄膜界面的临界角,薄膜厚度和空气层厚度一定时,古斯汉欣位移量共振增强达到波长的数百倍。
物理光学 有限波束 稳态相位法 受抑全反射 共振增强
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学技术国家重点实验室, 陕西 西安 710068
2 上海大学理学院物理系, 上海 200444
3 华中科技大学光电子工程系, 湖北 武汉 430074
如果在折射率较高的电介质基底上镀一层折射率较低的电介质薄膜(介质膜的另一侧为折射率更低的介质,如空气),并且恰当选择基底内光束的入射角,使得光束在基底-介质膜界面上折射到薄膜内、在薄膜-空气界面上全反射,那么反射光束的Goos-Hanchen(GH)位移在一定条件下会得到共振增强。采用微波技术直接地测量了这种Goos-Hanchen位移随电介质膜厚度的变化,测量结果与理论预言吻合得较好。
Goos-Hanchen位移 共振增强 电介质膜 微波测量
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学技术国家重点实验室, 陕西 西安 710068
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
3 上海大学理学院物理系, 上海 200444
光在受抑全内反射过程中Goos-Hnchen(GH)位移会由于光在第三个区域中的耦合输出而减小。而在镀有电介质膜的受抑全反射结构中,由于光在介质膜内的共振,可使反射光束、透射光束的GH位移得到极大的增强。在共振点上,光疏介质内的衰减场强也会得到增强。为了测量增强的衰减场,可采用具有耦合输出的类似于受抑全内反射的结构。研究表明,在此结构中反射光束和透射光束GH位移与入射角大小及薄膜厚度有关,当空气层达到一定厚度时,反射光束的位移等于透射光束位移的两倍。
物理光学 有限波束 增强近场测量方案 电介质膜 受抑全内反射
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学技术国家重点实验室, 陕西 西安 710068
2 上海大学理学院物理系, 上海 200444
3 中国科学院研究生院, 北京 100039
4 西安科技大学, 陕西 西安 710054
从理论上对非线性伊姆伯特费多罗夫(I-F)效应进行了详细的研究。讨论只限于克尔型非线性光学介质,且采用雷纳德模型。结果表明,对于负克尔效应非线性光学介质,在临界角附近,其非线性I-F效应比线性光学介质的效应要小一些;且随入射光强的增大,I-F效应逐渐减小并出现负位移,负位移逐渐增强但趋势渐缓。
非线性光学 伊姆伯特费多罗夫(I-F)效应 非线性光学介质 雷纳德模型
1 上海大学理学院物理系, 上海 200436
2 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学技术国家重点实验室, 陕西 西安 710068
在单界面的全反射和双棱镜结构的受抑全内反射中,Goos-Hanchen(GH)位移量只能达到波长的量级,在实验中很难对其进行探测.在镀有薄膜的玻璃棱镜界面上,当入射角小于但接近于棱镜与薄膜(其折射率小于棱镜的折射率)界面的临界角时,全反射光束的GH位移共振增强现象.分析表明,在入射角给定的情况下,共振峰的峰值随着薄膜厚度的增加而增加,峰值位移量可以达到光波长的100～1000倍,且位移量可通过改变入射角和薄膜厚度来调节.最后给出了为使反射光束的轮廓不变,薄膜的厚度应满足的条件.
薄膜 增强的Goos-Hanchen位移 稳态相位法 共振
1 西北大学光子学与光子技术研究所,西北大学光电子技术省级重点开放实验室,西安,710069
2 西安电子科技大学技术物理学院,西安,710071
3 西北大学物理学系,西安,710069
4 西安理工大学应用物理系,西安,710048
利用多模压缩态理论,研究了由多模复共轭相干态|{Z*j}〉q(j=1,2,3,…,…,q)、多模复共轭相干态的相反态|{-Z*j}〉q和多模虚相干态|{iZj}〉q的线性叠加所组成的第Ⅴ类三态叠加多模叠加态光场|ψ(3)5〉q中广义电场分量的等幂次N次方Y压缩特性.结果发现:当压缩次数N=2p且p=2m+1(m=0,1,2,…,…)时,在一定的条件下,态|ψ(3)5〉q的广义电场分量(即第二正交相位分量)可呈现出周期性变化的、偶数次的等幂次2(2m+1)次方Y压缩效应.
三态叠加 多模压缩态 广义电场分量 等幂次N次方Y压缩
1 西北大学光子学与光子技术研究所,西北大学光电子技术省级重点开放实验室,西安,710069
2 西北大学学报编辑部,西安,710069
3 西北大学现代物理研究所,西安,710069
4 西北大学物理学系,西安,710069
构造了由多模复共轭相干态|{Z*j}〉q、多模复共轭相干态的相反态|{-Z*j}〉q以及多模虚相干态|{iZj}〉q的线性叠加所组成的第Ⅴ类三态叠加多模叠加态光场|ψ(3)5〉q.利用多模压缩态理论研究了态|ψ(3)5〉q中广义磁场分量的等幂次N次方Y压缩特性.结果发现:当压缩次数N=2p且p=2m(m=1,2,3,…,…)时,只要各模的初始相位φj(j=1,2,…,…,q)、态间的初始相位差(θ1-θ2)、(θ1-θ3)和(θ2-θ3)以及受各模的初始相位φj调制的各单模相干态光场的平均光子数之和∑qj=1(R2jcos2φj)等分别满足一定的取值条件,则态|ψ(3)5〉q的广义磁场分量就可呈现出周期性变化的广义非线性等幂次4m次方Y压缩效应.
三态叠加 多模叠加态光场 广义磁场分量 等幂次N次結压缩
1 西安应用光学研究所, 西安 710065
2 西北大学物理系, 西安 710069
数值分析了三次谐波系统在混沌状态下光场的统计特性。 三次谐波混沌状态下光场统计服从超泊松分布, 谐波光场涨落皆大于基波光场涨落, 这种光场涨落随系统最大李亚普诺夫(Lyapunov)指数增大而无规律地发生起伏变化。
三次谐波 混沌 光子统计 超泊松分布
