Author Affiliations
Abstract
1 Southern University of Science and Technology, Department of Materials Science and Engineering, Shenzhen, China
2 Southern University of Science and Technology, Shenzhen Institute for Quantum Science and Engineering, Shenzhen, China
3 Southern University of Science and Technology, Institute for Applied Optics and Precision Engineering, Shenzhen, China
4 Southern University of Science and Technology, Guangdong Provincial Key Laboratory of Functional Oxide Materials and Devices, Shenzhen, China
Optical metasurfaces, which consist of subwavelength scale meta-atoms, represent a novel platform to manipulate the polarization and phase of light. The optical performance of metasurfaces heavily relies on the quality of nanofabrication. Retrieving the Jones matrix of an imperfect metasurface optical element is highly desirable. We show that this can be realized by decomposing the generalized Jones matrix of a meta-atom into two parallel ones, which correspond to the ideal matrix and a phase retardation. To experimentally verify this concept, we designed and fabricated metasurface polarizers, which consist of geometric phase-controlled dielectric meta-atoms. By scanning the polarization states of the incident and transmitted light, we are able to extract the coefficients of the two parallel matrices of a metasurface polarizer. Based on the results of the Jones matrix decomposition, we also demonstrated polarization image encryption and spin-selective optical holography. The proposed Jones matrix retrieval protocol may have important applications in computational imaging, optical computing, optical communications, and so on.
metasurface polarizer Jones matrix optical holography 
Advanced Photonics Nexus
2024, 3(2): 026005
作者单位
摘要
电子科技大学光电科学与工程学院,四川 成都 611731
液晶透镜是一种新兴的可以电控调焦的液晶器件,无需机械移动就可以实现对焦、变焦和深度测量,因此被广泛应用于摄影摄像、显微成像、虚拟现实等领域。提出一种优化的液晶透镜无偏振片成像技术。该技术结合非锐化掩蔽模型,通过分析图像像素值的变化,估算得到环境光中寻常光分量的占比,并使用非对焦图像和对焦图像进行处理,获得高质量图像。实验结果表明,优化后的技术能够有效增强图像对比度,获得优质图像。
成像系统 液晶透镜 无偏振片成像 非锐化掩蔽模型 
光学学报
2024, 44(3): 0311002
作者单位
摘要
南京南瑞继保电气有限公司, 江苏 南京 211102
为研究光学器件对全光纤电流互感器温度稳定性的影响, 分析了起偏器、直波导相位调制器、延时光纤线的偏振串扰对全光纤电流互感器的精度的影响。对每种光学器件, 在其环境温度变化范围为-40~+70 ℃时, 测试了起偏器输出光消光比变化, 以及直波导相位调制器、延时光纤线的偏振串音变化情况; 也测试了对应的全光纤电流互感器的精度变化情况。测试结果表明, 直波导相位调制器、延时光纤线因环境温度变化引起的偏振串扰会引起全光纤电流互感器的精度变化, 其中直波导相位调制器是决定全光纤电流互感器的温度稳定性的关键器件。
全光纤电流互感器 温度稳定性 偏振串扰 相位调制器 起偏器 延时光纤线 fiber optic current transformer temperature stability polarization crosstalk phase modulator polarizer PM fiber delay line 
光学与光电技术
2023, 21(5): 52
Author Affiliations
Abstract
1 Shanghai Normal University, Shanghai, China
2 Helmholtz-Zentrum Dresden – Rossendorf, Dresden, Germany
3 State Key Laboratory of High Field Laser Physics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, China
4 Technische Universität Dresden, Dresden, Germany
Polarimetry is a highly sensitive method to quantify changes of the polarization state of light when passing through matter and is therefore widely applied in material science. The progress of synchrotron and X-ray free electron laser (XFEL) sources has led to significant developments of X-ray polarizers, opening perspectives for new applications of polarimetry to study source and beamline parameters as well as sample characteristics. X-ray polarimetry has shown to date a polarization purity of less than $1.4\times {10}^{-11}$ , enabling the detection of very small signals from ultrafast phenomena. A prominent application is the detection of vacuum birefringence. Vacuum birefringence is predicted in quantum electrodynamics and is expected to be probed by combining an XFEL with a petawatt-class optical laser. We review how source and optical elements affect X-ray polarimeters in general and which qualities are required for the detection of vacuum birefringence.
birefringence polarimetry polarizer quantum electrodynamics X-rays 
High Power Laser Science and Engineering
2023, 11(6): 06000e71
曾敏 1,2王晓 1,2万奇 1,2谢玮萍 1,2[ ... ]徐将 1,2,*
作者单位
摘要
1 江西农业大学工学院,江西 南昌 330045
2 江西省高校生物光电及应用重点实验室,江西 南昌 330045
为了降低或消除激光诱导击穿光谱(LIBS)检测过程中激光能量、背景辐射、噪声信号对特征光谱信息的影响,以镉靶材为对象,构建偏振分辨激光诱导击穿光谱(PRLIBS)系统,探索提高重金属污染物LIBS分析能力的方法。结合光波在多层媒介传播过程中的菲涅耳方程,分析入射光波长对光强透射比的作用机理,构建正入射方向上的等离子体辐射强度分光透射比模型。利用该模型获得了相同条件下的LIBS、PRLIBS光谱数据,比较了镉元素特征谱线强度的相对标准偏差(RSD),并分析了不同延迟时间下特征谱线强度的变化趋势。结果表明:在低能量密度情况下,PRLIBS具有明显的测量优势,可以采集到更多的特征峰信号,并且PRLIBS光谱特征谱线强度的RSD值小于相同检测参数下LIBS光谱特征谱线强度的RSD值,说明分光透射比模型能够有效提高等离子体光谱的稳定性;LIBS与PRLIBS的谱线强度随延迟时间的变化趋势一致,说明PRLIBS并不影响原有LIBS的延迟时间;随着脉冲能量增大,分光透射比模型可以有效降低基线漂移和背景辐射,增强光谱的分辨能力;分光透射比模型不仅保留了连续谱中的有效信息,还提高了谱线识别的稳定性,对于提高低激光能量诱导条件下LIBS特征谱线识别能力具有重要的参考意义。
光谱学 偏振分辨激光诱导击穿光谱 分光透射比 Glan-Thompson棱镜  识别能力 
中国激光
2023, 50(19): 1911003
作者单位
摘要
1 深圳大学机电与控制工程学院,广东 深圳 510086
2 深圳技师学院,广东 深圳 518116
目前的自动光学检测技术受到以下两方面的挑战:难以获取足够数量的缺陷样本,且种类极不平衡;外观缺陷形态多样,种类复杂。上述问题严重影响偏光片外观缺陷的检测精度和效率。基于此,提出一种无需真实缺陷样本的深度对抗异常检测方法。采用编码器捕获条纹结构光缺陷图像的规律性特征,并通过解码器重建出无缺陷图像,再通过一个编码器模块构成无监督对抗网络,最后根据重建图像与样本图像的差异计算异常得分。在训练阶段加入合成缺陷,同时改进目标潜在损失函数,进一步提高检测精度。在一个考虑光照不均衡、噪声、相机畸变等因素的偏光片外观缺陷数据集上的实验结果表明,所提方法测试结果的area under curve达到97.9%,单张图像平均检测时间为19.2 ms,检测准确率为94.6%,均优于GANomaly等方法,验证了其有效性与鲁棒性。
机器视觉 偏光片 结构光成像 生成对抗网络 异常检测 
激光与光电子学进展
2023, 60(14): 1415005
作者单位
摘要
1 电子科技大学光电科学与工程学院,四川 成都 610000
2 陆军研究院装甲兵研究所,北京 100072
设计了一种无偏振片液晶透镜的离焦深度测量(DFD)方法。分别建立液晶透镜成像下的o光和e光的高斯模糊退化模型,将其加权求和得到自然光在液晶透镜成像下的模糊退化模型,求取自然光和e光下深度估计对噪声的偏导,并进行数值仿真,结果表明,自然光模型比e光模型抗干扰能力更强,小模糊光斑比大模糊光斑抗干扰能力更强。在无偏模糊均衡滤波器(UDE)算法的基础上,利用导向滤波对偏差进行滤波,并对置信度模型进行修正,引入实例分割对估计结果进行优化。搭建了放大率恒定的液晶透镜光学成像系统,实现了自然光条件下利用液晶透镜的深度测量。实验结果表明,本文方案和e光条件下UDE方法相比,均方根误差降低了56%。
机器视觉 无偏振片 液晶透镜 失焦深度估计 无偏滤波器 实例分割 
光学学报
2023, 43(14): 1415002
作者单位
摘要
1 航空工业西安飞行自动控制研究所,陕西 西安 710065
2 西安交通大学 电子科学与工程学院,陕西 西安 710049
波导偏振器是片上集成相干光学系统中的关键器件之一,超高消光比、低损耗、紧凑型波导偏振器的设计一直是研究的热点。基于绝缘体上硅平台的倾斜Bragg光栅被用于实现超高消光比波导偏振器结构。利用一维光子晶体能带理论分别计算TE和TM模式光的能带结构分布,选择TE模式禁带与TM导带重叠带隙设计光栅,可实现TM模式低损传输,而TE模式被Bragg光栅高效反射,从而产生超高偏振消光比。3D FDTD仿真表明:16 μm倾斜Bragg光栅波导偏振器可在中心波长1550 nm附近70 nm的带宽内,实现大于37 dB的超高消光比,器件的损耗小于0.64 dB;进一步增加光栅周期数,当长度为25 μm时,消光比可提高至46 dB。Bragg光栅倾斜角与刻蚀宽度偏差仿真表明:设计的结构加工误差容限较大,同时该结构仅需一次曝光刻蚀,工艺流程简单。
偏振器 Bragg光栅 一维光子晶体 SOI波导 polarizer Bragg grating one-dimensional photonic crystal SOI waveguide 
红外与激光工程
2022, 51(8): 20210713
作者单位
摘要
1 光电信息控制和安全技术重点实验室,天津 300308
2 光电对抗测试评估技术重点实验室,河南 洛阳 471003
合束是实现量子级联激光器高功率输出的关键技术,基于激光的偏振特性,研究了偏振合束的实验原理及实验方法。使用线栅偏振片和中波半波片组成偏振合束装置,对两路4.05 μm量子级联激光器进行偏振合束,测试了中波半波片对4.05 μm激光的透过率以及中波线栅偏振片对4.05 μm激光透射率和反射率与入射角的关系,通过实验研究,当透射路光束和反射路光束与线栅偏振片的夹角为30°时,透射路的透射率为81%,反射路反射率为91%,其光束合束效率达到约86%,并使用光束质量分析仪对合束之后的光束质量进行测试分析。结果表明:两路光束通过该合束装置合束之后,在保证合束效率的条件下,具有较好的光束质量。
偏振合束 量子级联激光器 线栅偏振片 半波片 polarization beam combining quantum cascade laser wire grid polarizer half-wave plate 
红外与激光工程
2022, 51(8): 20210679
杨顺宇 1,2,3,*周井锋 1,2,3李奔 1,2,3白杨 1,2,3
作者单位
摘要
1 西北大学 光子学与光子技术研究所,西安 710127
2 省部共建西部能源光子技术国家重点实验室,西安 710127
3 陕西省全固态激光及应用工程技术研究中心,西安 710127
报道了一种808 nm激光二极管端面泵浦Nd:YAG激光晶体/腔内倍频的波长可调、低噪声全固态黄绿激光器。基于L型折叠谐振腔结构的优化设计,不但使谐振腔对热焦距具有动态热不灵敏性,而且补偿了折叠型结构和凹面反射镜引起的光束像散。基于布儒斯特片的布儒斯特角调节,实现对Nd:YAG晶体受激辐射产生的1 112.62 nm、1 116.70 nm和1 123.24 nm三条谱线的选频和单一波长基频光腔内振荡;调节单一波长基频光的p偏振方向与双折射单晶玻璃光轴之间的夹角,通过压缩纵模个数,实现对该波长基频光的滤波。在此基础上,通过Ⅰ类角度相位匹配LBO晶体腔内倍频,分别获得了556.31 nm、558.35 nm和561.62 nm三个波长可调、高稳定性、低噪声的黄绿激光输出,对应最大连续输出功率分别达到了678 mW、653 mW和606 mW,光光转换效率分别为8.47%、8.16%和7.58%。在输出功率均为500 mW时,功率不稳定度分别为±0.42%、±0.38%和±0.49%,对应激光噪声分别为0.69%、0.51%和0.96%。
全固态 黄绿光激光器 波长可调 低噪声 布儒斯特片选频 双折射晶体滤波 All-soled-state Yellow-green laser Wavelength-adjustable Low noise Brewster polarizer frequency selection Birefringent crystal filtering 
光子学报
2022, 51(10): 1014005

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!