1 西安邮电大学 电子工程学院, 陕西 西安 710121
2 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
基于对流扩散效应, 利用有限元分析法建立了一种光学渐变折射率微腔流体透镜。分析了微腔中芯、包层液体在对流扩散过程达到稳定后的浓度分布情况, 即所谓的混合流体折射率分布。研究了对流扩散模型结构, 分别在一般情况下(芯层流体折射率大于包层流体折射率)和中心凹陷情况下(芯层流体折射率小于包层流体折射率), 沿流体流动方向的不同截面对流扩散后折射率分布情况。
对流扩散效应 渐变折射率 有限元分析法 convection-diffusion effect gradient refraction index finite element analysis 红外与激光工程
2020, 49(1): 0116002
国防科技大学电子科学学院, 湖南 长沙 410073
基于标准大气环境的大气折射率理论模型不能反映实际大气折射率的波动性,针对该问题,提出了一种基于恒星光线偏折的大气折射率估计方法。基于光学卫星的恒星观测数据,分析恒星光线经大气折射发生偏折的现象,建立恒星光线经大气折射后进入光学卫星传感器的光路模型,在分层球形大气的假设下证明该光路模型的对称性。研究一种利用恒星实测光线和恒星理论光线迭代前向反馈的方法,用以估计分层大气折射率。最后,利用光学卫星的恒星观测数据进行有效性验证,计算出的大气折射率与理论大气折射率相符,且能够反映短期波动性。对测试用的恒星实测数据进行处理,结果表明:88%以上的恒星理论视线与实测视线的估计值相差不超过1%,其余部分观测数据估计偏差基本不超过20%。
大气光学 大气折射率 恒星偏折 光学卫星 大气修正
1 成都信息工程大学大气科学学院, 四川 成都 610225
2 高原大气与环境四川省重点实验室, 四川 成都 610225
3 成都市环境保护科学研究院, 四川 成都 610072
基于成都市2017年9月至12月逐时的气溶胶散射系数和吸收系数观测数据以及该时段同时次GRIMM180环境颗粒物监测仪的监测资料,利用免疫进化算法求解550 nm波长处“干”气溶胶等效复折射率的实部和虚部,探讨了其与主要气溶胶质量浓度指标的相关性。结果发现: “干”气溶胶等效复折射率实部和虚部分别为1.55±0.045和0.022±0.0075。针对“干”气溶胶等效复折射率实部的变化,最重要的质量浓度指标是粒径小于1 μm的颗粒物分别与粒径小于10 μm和2.5 μm颗粒物的质量浓度之比,对应的决定系数分别为0.53和0.21。针对“干”气溶胶等效复折射率虚部的变化,最重要的质量浓度指标是黑碳分别与粒径小于10 μm和2.5 μm颗粒物的质量浓度之比,对应的决定系数分别为0.47和0.42。
大气光学 “干”气溶胶; 气溶胶等效复折射率 免疫进化算法 质量浓度指标 相关性
昆明理工大学 理学院 物理系, 昆明 650500
基于热场动力学理论研究了热Fock 态下量子效应对介观左手传输线微波段负折射系数的影响.结果表明：负折射系数随电流涨落的增加表现出线性递增的特点, 而随温度的升高、频率的增大表现出锐减特性; 负折射系数的变化幅度受光子数调控.该结论可对基于左手传输线开发的微波器件的微型化、集成化研究提供参考.
量子效应 热Fock态 负折射系数 介观左手传输线 电流涨落 Quantum effects Thermal Fock state Negative refraction index Mesoscopic left-handed transmission line Fluctuation of current
合肥工业大学计算机与信息学院, 安徽 合肥 230009
在偏振光条件下, 物体的表面反射受到折射率、 表面粗糙度、 入射角等多种因素的影响。 针对粗糙物体表面在不同波段光照下表现出不同的偏振反射特性, 提出一种基于Kirchhof理论的偏振光谱BRDF模型。 利用已知材质在不同波长下的复折射率, 对其折射率和消光系数部分分别反演出的对应光谱模型, 进而得到复折射率的光谱模型; 同借鉴经典的表面粗糙度测量方法, 结合菲涅耳反射公式, 推导出表面粗糙度的光谱模型, 将得到的复折射率和粗糙度光谱模型与BRDF模型相结合, 推导出偏振光谱BRDF建模。 模型分别在折射率随波长变化、 粗糙度为常量, 折射率、 粗糙度均随波长变化以及原模型三种情况下进行仿真对比实验, 并将所得到的数据与其他资料进行对比。 其结果表明, 该模型能够较为准确的反映物体表面的偏振反射特性, 并且能够描述偏振度随波长变化趋势的光谱特征, 能够为偏振遥感、 物质分类等方面的应用提供可靠依据。
偏振光谱双向反射分布函数 折射率 表面粗糙度 Spectral polarimetric BRDF Refraction index Surface roughness
基于金属-电介质-金属结构, 提出了一种带有支节的表面等离子体T型分束器, 采用有限时域差分法研究其透射率与结构参量之间的关系.计算结果表明: 改变T型波导中支节的宽度和长度, 输出波导表面等离子体功率周期性变化; 改变支节在T型波导支路中的纵向位置, 金属-电介质-金属波导中表面等离子体分束比周期性变化; 当分束比达到最大(或最小)时, T型分束器实现表面等离子体的定向传播.此外, 采用表面等离子体干涉理论解释了分束比呈周期性变化的原因.
表面等离子体 分束器 时域有限差分法 有效折射率 波导 传播特性 Surface plasmons Splitter Finite-difference time-domain Effective refraction index Waveguide Property of propagation
葡萄糖溶液折射率在科研、工业等多领域都有着很重要的应用，精确地测量出其折射率有着十分重要的意义。因此使用分光棱镜干涉法测量了不同浓度时不同温度下葡萄糖溶液的折射率，简单介绍了此方法的基本原理及装置并且测量出已知氯化钙溶液样品折射率，与文献值进行校准验证了其可靠性，精度高达10-4量级。为了更好地研究葡萄糖溶液的特性，同时测量了不同温度时葡萄糖溶液折射率的变化情况并且绘制成了图表，也对实验测量的误差进行了分析，所得结果可以为医学生物等提供帮助。
测量 折射率 分光棱镜干涉法 葡萄糖溶液 误差分析 中国激光
2014, 41(12): 1208008
KDP晶体的折射率不均匀性将导致光束的空间分布存在不同程度的相位失配，从而使得三倍频系统的转换效率下降。为了得到KDP晶体折射率非均匀性的高精度检测结果，基于正交偏振干涉法，采用ZYGO MST大口径干涉仪，测量得到了大口径KDP晶体折射率非均匀性分布，其测量精度达到10-7，并通过实验研究了晶体面形对测量结果的影响。对晶体e光折射率非均匀性的高精度检测，为大口径晶体材料生长工艺、加工工艺等改进和提高提供了定量的检测依据。
折射率非均匀性 晶体面形 KDP KDP refraction index inhomogeneity crystal surface profile
1 重庆工商大学计算机科学与信息工程学院
2 重庆工商大学设计艺术学院, 重庆 400067
利用介质材料的色散关系和特征矩阵法研究了一维光子晶体中TE波和TM波的全反射隧穿效应随色散的变化特征. TE波和TM波全反射隧穿导带的频率中心随色散强度的增加而降低, 频率宽度随色散强度的增加而增大. TE波和TM波的全反射隧穿导带的频率中心随入射角的增加而升高, 频率宽度随入射角的增加而减小. 这些研究结果拓宽了对一维光子晶体中TE波和TM波波全反射隧穿效应的认识.
光子晶体 色散 全反射隧穿 复折射率 Photonic crystal Dispersion Total reflection tunnel Plural refraction index
