强对流云团是气象领域重要的研究对象之一。利用大气气溶胶多角度偏振探测仪(DPC) 观测数据对强对流云团进行偏振辐射特性研究,为强对流云团识别提供多维信息。以强对流云团、台风云团和非降水云团为例,研究表明:强对流云团反射率高于非降水云团,且其反射率空间分布更均匀;在发展旺盛的强对流云团中大部分是冰晶粒子,只有边缘部分有液态水存在,而其他非降水云团的相态分布差异较大;在相近的照明和观测几何条件下,强对流云团偏振角空间分布的离散性大于非降水云团,且两者偏振角均值差异大;强对流云团的偏振角图像可以很好地表征其轮廓特征。

实验用一种新的化学方法合成了a/b(横纵比)1.6的椭球形非球形粒子,且以这种粒子为介质,通过油雾机在烟雾箱里产生不同浓度的非球形粒子,在均匀条件下分别以不同波长的激光(532 nm,671 nm)为入射光,透过衰减片、偏振片和1/4波片,并以旋转偏振片的方式使入射光变为0°,45°和左旋偏振光。分别以波长,入射角,非球形介质体积浓度为变量,研究偏振度(DOP)、偏振角(AOP)和光强(I)的变化情况,得到了偏振传输特性的变化规律以及保偏性能的优劣,对非球形介质的偏振传输特性的研究提供了数据和理论支持。

为了实现对被伪装网覆盖的被测目标进行有效探测, 提高目标识别系统的反伪装能力, 设计了基于电光和磁光双调制的目标识别系统。 系统由起偏器、 电光调制电路、 磁光调制电路、 检偏器、 光电探测器等组成。 推导了基于电光调制与磁光调制组合形成的调制函数, 并在矢量分析的基础上, 计算了电光调制参数δ与磁光调制参数θ对回波光强函数的影响。 实验以边长1 m的正方形钢板为测试目标, 与两种常用伪装网配合在不同背景环境中进行反伪装目标探测。 对不同偏振角条件下的回波光强响应电压进行了测试与分析。 结果显示, 目标与伪装网均存在明显的响应峰值, 但由于目标位置及角度不同峰峰值位置有所不同, 而背景不存在较强的响应值。 故在整个磁光调制周期内, 可以获得响应电压极值信号, 从而识别伪装目标。 对不同波长条件下的回波光强响应电压进行测试可知, 光源波长的改变对回波峰峰值与背景噪声具有一定的影响, 从而可以通过适当的调节光源波长实现提高目标图像信噪比的目的。 总之, 该系统在目标有伪装网覆盖的条件下仍能较好地区分目标及背景, 具有很好地反伪能力。

为了进一步提高固态白光光源的光效, 探寻激发源与光效的关系, 文章以菲涅尔理论为基础, 研究了蓝光LED和LD作为激发源时, 光能利用率随入射角及偏振角的关系。LED为激发源时, 其光能利用率最大为96%; 线偏振态LD为激发源时, 入射角度为布儒斯特角、偏振角度为0°时, 其光能利用率可达100%。研究表明在荧光转换型白光中, 线偏振特性的LD相较于非偏振态的LED具有更好的光能利用率。基于所得结论提出了一种适用于LD激发荧光粉获取白光的荧光粉模块, 并用蒙特卡罗光线追迹法进行了仿真验证, 模拟结果与理论值完全吻合。

基于改进的二维光电流模型，研究了双色激光偏振夹角对太赫兹辐射产生的影响.通过改变基频光以及其对应的倍频光的偏振夹角发现，在激光等离子体中辐射的太赫兹波的强度与双色激光的偏振夹角呈周期性变化，并且最佳偏振夹角和不同激光强度也有关系.在相对较低的激光强度下（≤2×1014W/cm2），当两束激光具备相同的偏振方向，即偏振夹角为0°时，太赫兹幅值达到最大；然而，当激光强度足够高(>2×1014W/cm2)时，最佳的偏振夹角会随着激光强度的增加而变大.从电子密度的角度来分析产生这种现象的原因，并用剩余漂移电流来揭示其潜在的物理机制.研究表明，剩余漂移电流是激光诱导等离子体产生太赫兹波的本质根源，对太赫兹波的产量起着决定性作用.

为了降低偏振光成像技术的使用要求，提出了一种环境光照明条件下研究材质分类的方法。根据菲涅耳反射定律，目标表面的反射光带有偏振成份，采用偏振成像探测偏振角得到探测器与反射面的方位角，对偏振片的4个方向强度进行补偿得到被测表面对应的水平与垂直偏振度,通过测量反射光的反射偏振度与反射率比可以分类出目标材质。对橡胶板和金属铝板两种不同材质目标的反射偏振度与反射率比进行了仿真模拟与实验研究，研究结果表明金属与非金属在一定观测角度范围内存在明显的反射率比差异，采用菲涅耳反射率比作为衡量依据可以更有效区分金属与非金属目标。