云南大学 物理与天文学院 物理系, 昆明 650091
运用光波导的模式理论设计了多层集成光波导干涉芯片, 对芯片的光波导结构和材料参数进行优化, 并制作了集成干涉芯片.借助集成芯片的波导双通道, 通过干涉获得了高对比度的远场干涉条纹.在实验误差范围内, 当外界环境条件发生微小变化时, 干涉条纹发生移动, 符合杨氏双缝干涉理论的预期.芯片对水汽、酒精的探测灵敏度约为100 ppm, 并具有足够的温度稳定性.该集成干涉芯片具有低浓度环境气体检测的应用前景, 可为集成高灵敏气体传感器的开发提供发展平台.
平面光波导 干涉条纹 杨氏双缝 集成光学 玻璃 Planar waveguide Interference fringe Young′s double-slit Integrated optics Glass
1 华侨大学 信息科学与工程学院，福建 厦门 361021
2 宜宾学院，四川 宜宾 644000
利用杨氏双缝和马赫曾德干涉提出一种检测随机电磁光束的广义斯托克斯参数的实验方法.部分相干光通过杨氏双缝后，用光阑、半波片和偏振片组成的马赫曾德干涉光路进行处理，检测干涉条纹的相干度和单个缝的光场强度，得到光束的交叉谱密度矩阵，进而得到光束的广义斯托克斯参数.实验结果表明，同方向偏振的光分量的空间相干度高于正交偏振方向的光分量.该方法可用于研究光束传播过程中的偏振特性和相干特性的变化.
广义斯托克斯参数 电场交叉谱密度矩阵 杨氏双缝 马赫曾德干涉 部分相干光 Generalized Stokes parameters Electric crossspectral density matrix Young′s double slits MachZehnder interferometer Partially coherent light
四川大学 物理科学与技术学院, 成都 610064
通过将杨氏双缝窗口函数表示为复高斯函数叠加的方法, 从Collins公式出发推导出了高斯-谢尔模型(GSM)光束通过杨氏双缝和ABCD光学系统后光强的近似解析表达式。利用该公式作了数值计算, 通过与Collins公式计算结果进行比较, 确定了该公式的适用范围, 研究了相干长度和双缝中心遮拦比对解析公式适用范围的影响, 并对该公式的应用前景作了展望。
复高斯函数展开法 解析传输公式 杨氏双缝 高斯-谢尔模型光束 complex Gaussian function expansion analytical propagation formula Young’s double slits Gaussian-Schell model beams
为了统一地研究多色高斯-谢尔模型(GSM)光束通过杨氏双缝衍射后在近场和远场的光谱移动和光谱开关现象，利用部分相干光的广义衍射积分公式，得到了多色GSM光束通过杨氏双缝和ABCD光学系统后的谱强度解析表达式。从该式可看出，多色GSM光束轴上光谱移动的成因是不同频率成分的光具有不同的菲涅耳数。利用谱强度解析式并以自由空间作为ABCD光学系统的典型代表，对多色GSM光束在近场轴上和远场轴外的光谱移动和光谱开关现象作了数值计算研究。结果表明，所得谱强度解析表达式对GSM光束通过杨氏双缝衍射后的光谱移动和光谱开关现象的研究有一定的理论价值。
物理光学 谱强度解析表达式 多色高斯-谢尔模型光束 杨氏双缝 ABCD光学系统 光谱移动 光谱开关 physical optics analytical spectral density formula polychromatic Gaussian-Schell model beam Young’s double-slit ABCD optical system spectral shift spectral switch
华侨大学 电子科学与技术系光学与光子学研究所,福建 泉州 362021
推导了部分相干电磁光束经过杨氏双缝干涉后偏振度的表达式,研究了干涉光场偏振度的变化情况.结果表明,干涉光场偏振度不仅取决于双缝处的偏振度、相干长度,而且还取决于杨氏双缝缝宽.当所有相干长度都相等时,干涉光场偏振度不再发生变化,其值就等于双缝处的偏振度.着重分析了系统中交叉谱密度矩阵系数Bxy=Byx≠0的情况,并将结果与Bxy=Byx=0时作了比较.
部分相干电磁光束 杨氏双缝实验 偏振度 缝宽 Partially coherent electromagnetic beams Young′s double-slit experiment Degree of polarization Width of slits
华侨大学电子科学与技术系, 福建 泉州 362021
研究了平面波经过螺线型相位板后产生的涡旋光束, 经双缝干涉后在干涉场中干涉条纹的分布情况。详细介绍了涡旋光束的拓扑荷数对干涉条纹分布的影响。发现同平面波的竖直干涉条纹相比较, 涡旋光束的干涉条纹, 从顶部向底部看去, 沿着横向出现移动, 并且移动的大小和方向与拓扑荷数的取值有关。通过观测干涉条纹, 可以得到涡旋光束的拓扑荷数。涡旋光束由于携带轨道角动量可应用于新型的光信息编码与传输, 研究结果可望在这种新型的光信息编码与传输中得到应用。
物理光学 涡旋光束 杨氏双缝干涉实验 拓扑荷数 干涉条纹
华侨大学,电子科学与技术系,光学与光子学研究所,泉州,362021
研究了完全相干光和部分相干光分别照射双缝时,杨氏双缝干涉实验中干涉场区的光谱变化现象.根据干涉场中光谱标准矩定义了光谱的相对光谱移动和相对光谱增宽,并利用相对光谱位移和相对光谱增宽分析了光谱奇异现象的特性.研究结果表明,入射光的某些光谱参量(如源光谱宽度Γ0,中心拦截比∈,相对空间相干度△0)对相对光谱增宽的影响相当大.结果还表明了光谱标准矩方法是定量研究光在传输中的光谱变化以及光谱奇异现象的有效工具.
物理光学 杨氏双缝干涉实验 相对光谱增宽 光谱奇异现象
