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关于部分偏振光能量传递和偏振态的光线椭圆分析方法

刘超 岑兆丰 李晓彤 许伟才 尚红波 能芬 陈立

关于部分偏振光能量传递和偏振态的光线椭圆分析方法

刘超, 岑兆丰, 李晓彤, 许伟才, 尚红波, 能芬, 陈立
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  • 部分偏振光传播时的光强和偏振态变化情况比较复杂, 尤其是当大数值孔径成像时, 光束的偏振态还会影响成像质量. 本文提出一种用于分析部分偏振光能量传递和偏振态的光线椭圆方法, 采用光线椭圆叠加的办法来分析光束在各向同性的均匀介质中传输时能量和偏振态的变化情况, 同时直观性好, 计算量小. 论文最后, 对大数值孔径、 高像质的齐明透镜系统讨论了入射无偏振光的能量、 偏振态变化, 以及偏振效应问题. 结果表明, 大数值孔径使成像光束中TM偏振光强度相对增加, 影响成像对比度; 提高像方介质的折射率, 会改善此种偏振效应问题.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 10875105, 60977010)、 航空科学基金(批准号: 20090176001)和 应用光学国家重点实验室开发基金(批准号: Y1Q03FQK09) 资助的课题.
    [1]

    Hong K, Jia B H, Min G 2010 Opt. Express 18 10813

    [2]

    Schön E, Munhoz F, Gasecka A, Brustlein S, Brasselet S 2008 Opt. Express 16 20891

    [3]

    Yu G B, Yao H M, Liu Y Y, Hu S 2003 China Electronics Manufacturing Technology Forum ShenZhen, China, August 6-9, 2003 p388 (深圳: CIPC, 中国电子学会生产技术分会)

    [4]

    Zhang Y L, Zhao Y Q, Zhan Q W, Li Y P 2006 Acta Phys. Sin. 55 1253 (in Chinese) [张艳丽, 赵逸琼, 詹其文, 李永平 2006 物理学报 55 1253]

    [5]

    Zhang J, Kim Y, Yang S H, Milster T D 2010 J. Opt. Soc. Am. A 27 2272

    [6]

    Wang C, Yuan J H, Wang G Y, Xu Z Z 2003 Acta Phys. Sin. 52 3014 (in Chinese) [王琛, 袁景和, 王桂英, 徐至展 2003 物理学报 52 3014]

    [7]

    Yuan C J, Situ G H, Pedrini G, Ma J, Osten W G 2011 Appl. Opt. 5 B6

    [8]

    Tschimwang A, Zhan Q 2010 Appl. Opt. 49 1574

    [9]

    Su H M, Zheng X G, Wang X 2002 Acta Phys. Sin. 51 1044 (in Chinese) [苏慧敏, 郑锡光, 王霞 2002 物理学报 51 1044]

    [10]

    Zhang E F, Dai H Y 2011 Acta Phys. Sin. 60 064209 (in Chinese) [张二峰, 戴宏毅 2011 物理学报 60 064209]

    [11]

    Freniere E R, Gregory G G 1999 SPIE Conference on Optical Design and Analysis Software Denver, Colorado July 1999 p148

    [12]

    Liu Ch, Liu Q Sh, Cen Zh F, Li X T 2010 SPIE Conference on Optical Design and Testing Beijing, China, Oct. 18-21, 2010 p78490G-1

    [13]

    Born M, Wolf E (translated by Yang X S) 2009 Principles of Optics (7th Edition) (Beijing: Publishing House of Electronics Industry) p39-45 (in Chinese) [马科斯·波恩, 埃米尔·沃耳夫著 杨葭荪译 2009 光学原理 (第7版) (北京:电子工业出版社) 第39-45页]

    [14]

    Cen Zh F, Li X T 2010 Acta Phys. Sin. 59 5784 (in Chinese) [岑兆丰, 李晓彤 2010 物理学报 59 5784]

    [15]

    Yu D Y, Tan H Y 2005 Engineering Optics (2ed Edition) (Beijing: China Machine Press) p420-422 (in Chinese) [郁道银, 谈恒英 2005 工程光学 (第2版) (北京: 机械工业出版社) 第420-422页]

    [16]

    Lindlein N, Quabis S, Peschel U, Leuchs G 2007 Opt. Express 15 5827

    [17]

    Yu G B 2006 Ph. D. Dissertation (Sichuan: the Institute of Optics and Electronics, Chinese Academy of Sciences) (in Chinese) [余国彬 2006 百纳米级微细图形投影光学光刻偏振成像原理及方法研究 博士学位论文 (四川: 中国科学院光电技术研究所)]

    [18]

    Lerman G M, Levy U 2008 Opt. Express 16 4567

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    Lerman G M, Levy U 2008 Opt. Express 16 4567

  • [1] 李旸晖, 郝翔, 史召邑, 帅少杰, 王乐. 光学薄膜诱导偏振像差对大数值孔径光学系统聚焦特性的影响. 物理学报, 2015, 64(15): 154214. doi: 10.7498/aps.64.154214
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    [18] 张旋, 廖清华, 陈淑文, 胡萍, 于天宝, 刘念华. 新型高效偏振光分束器的设计. 物理学报, 2011, 60(10): 104215. doi: 10.7498/aps.60.104215
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    [20] 袁强, 赵文轩, 马睿, 张琛, 赵伟, 王爽, 冯晓强, 王凯歌, 白晋涛. 基于偏振光相位调制的超衍射极限空间结构光研究. 物理学报, 2017, 66(11): 110201. doi: 10.7498/aps.66.110201
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-09-07
  • 修回日期:  2011-11-23
  • 刊出日期:  2012-07-05

关于部分偏振光能量传递和偏振态的光线椭圆分析方法

  • 1. 浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 杭州 310027;
  • 2. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室, 长春 130033
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 10875105, 60977010)、 航空科学基金(批准号: 20090176001)和 应用光学国家重点实验室开发基金(批准号: Y1Q03FQK09) 资助的课题.

摘要: 部分偏振光传播时的光强和偏振态变化情况比较复杂, 尤其是当大数值孔径成像时, 光束的偏振态还会影响成像质量. 本文提出一种用于分析部分偏振光能量传递和偏振态的光线椭圆方法, 采用光线椭圆叠加的办法来分析光束在各向同性的均匀介质中传输时能量和偏振态的变化情况, 同时直观性好, 计算量小. 论文最后, 对大数值孔径、 高像质的齐明透镜系统讨论了入射无偏振光的能量、 偏振态变化, 以及偏振效应问题. 结果表明, 大数值孔径使成像光束中TM偏振光强度相对增加, 影响成像对比度; 提高像方介质的折射率, 会改善此种偏振效应问题.

English Abstract

参考文献 (18)

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