综述分析了磁旋光晶体的特性，包括磁光效应的基本理论、磁致圆二向色性、磁光晶体中 Faraday效应的非线性、物质磁性分类。并介绍了目前常用的自动偏振检测装置即步进电机控制检偏器旋转，由于机械装置的局限性，导致步进电机控制检偏器旋转的自动偏振检测装置很难达到更高精度。在对磁旋光晶体的特性进行分析后，发现完全可以应用于自动偏振检测中，由此提出了关于自动偏振检测装置的新方案即应用磁旋光晶体实现自动偏振检测。
磁旋光晶体 Faraday效应 特性 偏振检测 应用 magneto-optic rotation crystal Faraday effect properties polarization detection application
曲阜师范大学激光研究所, 山东省激光偏光与信息技术重点实验室, 山东 曲阜273165
提出一种精确测量石英晶体旋光率的光谱分析法。 利用光学矩阵方法对测量原理进行了分析, 指出通过测量由两个平行放置的偏光镜和石英晶体所组成系统的透射曲线就可以精确计算出石英晶体的旋光率； 并利用分光光度计设计实验, 验证了该方法的正确性。 对实验数据进行了处理, 拟合出了旋光色散方程, 对比Lowry的公式, 所得出的公式在可见光范围内的更为精准。 对实验数据进行了误差分析, 结果表明: 选取厚的石英晶体, 长的测量波段、 低的扫描速度、 小的狭缝宽度都有利于提高测量精度。
光谱学 光谱分析法 旋光色散方程 旋光晶体 旋光率 厚度误差 Spectroscopy Spectral analysis method Rotary dispersion formula Rotary crystal Specific rotation Thickness errors 光谱学与光谱分析
2012, 32(10): 2615
1 空军工程大学电讯工程学院， 陕西 西安 710077
2 中国空间技术研究院西安分院， 陕西 西安 710000
提出了一种适用于星载量子密钥分发的偏振无关精跟踪反射结构，反射结构利用旋光晶体和两面材质相同的反射镜实现偏振态的自动补偿。仿真结果显示，普通的反射镜对于偏振态的影响极大，从量子误码率上来看，折射率为1.52的单面精跟踪反射镜将引入40%左右的误码率。而旋光双反射结构最大仅引入了0.25%的量子误码率，特别是在零偏转附近的量子误码率趋近于零。
光学设计 偏振无关反射结构 星载量子密钥分发 旋光晶体 双反射镜 精跟踪 中国激光
2012, 39(10): 1018001
从麦克斯韦方程组出发, 结合旋光晶体的物质方程以及单色平面波从各向同性介质入射到晶体界面时电场的连续性边界条件, 通过晶体主轴坐标系和界面坐标系的坐标变换, 推导了任意入射方向的单色平面波在晶体界面上的折射方向的求解公式, 进而利用所得的折射方向求解晶体中折射波的电场本征模、电位移矢量本征模和光线方向。该方法以波动光学和晶体的物理性质为理论基础, 推导过程没做近似, 对双轴、单轴和各向同性晶体以及晶体是否具有旋光性都适用, 并可通过计算机编程求出精确的数值解。
晶体光学 折射 旋光晶体 波法线方向 坐标变换 crystal optics refraction optically active crystal direction of propagation coordinate transformation
基于石英晶体的旋光色散原理,提出了一种测量石英晶体光轴方向厚度的光谱分析方法。利用光学矩阵方法对测量原理进行了分析,指出通过测量由两个正交的偏光镜和待测石英晶体所组成的系统的透射曲线就可以精确计算出待测石英晶体的厚度。在实验的过程中进行了误差分析,分析表明选取长的测量波段、低的扫描速度、短的响应时间和小的狭缝宽度都有利于提高测量精度,并从理论上证明所得厚度的精度高于电子数显千分尺的测量精度。利用三种不同的方法对两块不同厚度的石英晶体进行了测量,测量结果表明利用提出的方法所得厚度的精度可以达到0.1 μm,与理论分析的结果相一致。
光谱学 光谱分析法 旋光晶体 透射曲线 厚度误差
1 宁波大学理学院,浙江,宁波,315211
2 宁波大学信息学院,浙江,宁波,315211
3 宁波大学科学技术学院,浙江,宁波,315211
对两种旋向相反却又各向同性的旋光晶体进行组合,可以获得一种新型的圆偏振光分束器.本文计算了波长为300nm-800nm的偏振光通过此类器件后产生的左右旋圆偏振光的分离角,并对其相关的性能进行了分析.计算结果表明:对于两块晶体所组成的器件,左右旋圆偏振光之间分离的最大角度超过0.2°.此类器件的特点是由各向同性的旋光晶体构成,光在其内部传输时,具有的圆偏振状态不会因传输方向而变,经过器件后的左右旋圆偏振光都是严格的圆偏振光.
旋光晶体 各向同性 圆偏振光 分离角
1 山东大学晶体材料研究所国家重点实验室,山东 济南 250100
2 天津大学精密仪器学院,天津 300072
为了更好地解决用旋光晶体制作电光Q开关中的问题,需要从理论上对光的传播方程进行研究。通过对硅酸镓镧旋光晶体中电光效应和旋光效应对光的偏振态影响的研究,推导出了处于外加电场中的旋光晶体中光的传播方程的表达式,以及透过光强的表达式,并利用几种简单的光学器件在实验上得到了很好的验证。利用光的传播方程和实验的结果,推算出硅酸镓镧晶体电光系数γ11=2.1×10-12 m/V,与以前测量的结果吻合得很好;找到了利用旋光晶体制作电光开关应该满足的条件,给出了一种制作方法,在实验上得到了很好的实现,从而证实了旋光晶体作为电光开关材料的可行性。
激光物理 电光Q开关 旋光晶体 硅酸镓镧晶体
提出了电光和旋光晶体中相移的精确计算方法.计算了电光和旋光效应中,当外界电场方向和传播方向任意时晶体的折射率.用作者建立的斜入射时晶体的相移公式研究了相移随入射角和方位角的改变.如果选择适当的方位角,相移对准直的灵敏度将有所改进.
相移 电光晶体 旋光晶体 光学效应
1 华中科技大学激光技术与工程研究院,湖北,武汉,430074
2 康顺光通讯有限公司,福建,福州,350014
采用等效琼斯矩阵方法,分析了制约在线式双级光隔离器隔离度的各种因素,提出了对两级采用不同角度的楔角片来制作双级隔离器的方案,并实现批量生产.根据理论分析,隔离度可以达到58 dB以上;量产结果表明,80%的产品隔离度达到58 dB以上,而平均隔离度为61 dB.
光隔离器 法拉第旋光晶体 楔角片 隔离度 消光比
1 清华大学现代应用物理系, 北京 100084
2 清华大学精仪系, 北京 100084
用激光原理和晶体光学原理分析了腔内加旋光晶体的激光器输出光的偏振特性。实验和分析表明：激光器输出两束不同频率的垂直线偏振光；激光器两端输出光的偏振面有一夹角α，且此夹角与晶轴和传光方向的夹角θ有关。理论计算结果与在双折射双频激光器的实验结果符合很好。
偏振特性 He-Ne激光器 旋光晶体
