留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

非理想1/4波片对泵浦光偏振态的影响

陈运达 汪之国 江奇渊 李莹颖 黄云

陈运达, 汪之国, 江奇渊, 李莹颖, 黄云. 非理想1/4波片对泵浦光偏振态的影响[J]. 中国光学(中英文), 2017, 10(2): 226-233. doi: 10.3788/CO.20171002.0226
引用本文: 陈运达, 汪之国, 江奇渊, 李莹颖, 黄云. 非理想1/4波片对泵浦光偏振态的影响[J]. 中国光学(中英文), 2017, 10(2): 226-233. doi: 10.3788/CO.20171002.0226
CHEN Yun-da, WANG Zhi-guo, JIANG Qi-yuan, LI Ying-ying, HUANG Yun. Influence of nonideal 1/4 wave plate on pump light polarization[J]. Chinese Optics, 2017, 10(2): 226-233. doi: 10.3788/CO.20171002.0226
Citation: CHEN Yun-da, WANG Zhi-guo, JIANG Qi-yuan, LI Ying-ying, HUANG Yun. Influence of nonideal 1/4 wave plate on pump light polarization[J]. Chinese Optics, 2017, 10(2): 226-233. doi: 10.3788/CO.20171002.0226

非理想1/4波片对泵浦光偏振态的影响

doi: 10.3788/CO.20171002.0226
基金项目: 

国防科技大学预研项目 JC140702

详细信息
    作者简介:

    陈运达 (1991-), 男, 山东临沂人, 硕士研究生, 2013年于哈尔滨工业大学获得学士学位, 主要从事激光与光电子技术方面的研究。E-mail:1097504887@qq.com

    通讯作者:

    汪之国 (1982-), 男, 山东临清人, 博士, 讲师, 2003年于吉林大学获得学士学位, 2010年于国防科技大学获得博士学位, 主要从事激光与光电子技术方面的研究。E-mail:maxborn@163.com

  • 中图分类号: O431.2;O436.3

Influence of nonideal 1/4 wave plate on pump light polarization

Funds: 

Research Project of National University of Defense Technology JC140702

  • 摘要: 为了研究调整架角度误差以及波片与光源波长不匹配对线偏振光经过1/4波片之后偏振态的影响,本文利用坐标变换法得到1/4波片的琼斯矩阵,并用琼斯矩阵表示各偏振态。推导出波片与光源不匹配时对偏振态的影响理论模型。当考虑到调整架的角度误差时,对入射光偏振态以及波片的琼斯矩阵表达式做引入角度误差的泰勒展开,最后得到和实验结果匹配的仿真曲线。仿真结果表明,当采用808 nm 1/4波片对795 nm波长的线偏振光作用时,在不考虑调整误差的理想情况下出射光椭圆度最高为0.974 6,考虑调整误差时,对应理想情况下椭圆度最高为0.96,椭圆度最高点偏移1.72°。仿真和实验结果为进一步分析泵浦光椭圆度对原子参数的影响提供了依据。

     

  • 图 1  核磁共振陀螺工作原理示意图

    Figure 1.  Schematic diagram of basic working principle of NMRG

    图 2  87Rb原子的能级分裂图

    Figure 2.  Energy level splitting of 87Rb

    图 3  泵浦光对Rb原子作用示意图

    Figure 3.  Schematic diagram of effect of pumping light on Rb atoms

    图 4  波片主轴与直角坐标系位置关系

    Figure 4.  Position relation between principal axis of wave plate and rectangular coordinates

    图 5  不考虑调整架误差,795 nm线偏振光经过808 nm 1/4波片后的椭圆度绝对值随入射角度的变化曲线

    Figure 5.  Variation curve of the absolute value of the ovality of emergent light passing through 808 nm 1/4 wave plate with the angle of incident light polarization plane when angle error of the adjustment frame is not considered

    图 6  考虑调整架误差,795 nm线偏振光经过808 nm 1/4波片后的椭圆度绝对值随入射角度的变化曲线

    Figure 6.  Variation curve of the absolute value of the ovality of emergent light passing through 808 nm 1/4 wave plate with the angle of incident light polarization plane when angle error of the adjustment frame is considered

    图 7  实验光路图

    Figure 7.  Experimental optical path

    图 8  实测数据曲线

    Figure 8.  Measured data curve

  • [1] 严吉中, 李攀, 刘元正.原子陀螺基本概念及发展趋势分析[J].压电与声光, 2015, 37(5):810-817. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YDSG201505019.htm

    YAN J ZH, LI P, LIU Y ZH. Analysis on the basic concept and the development tendency of atomic gyroscopes[J]. Piezoelectric & Acoustoopics, 2015, 37(5):810-817.(in Chinese) http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YDSG201505019.htm
    [2] 刘院省, 王巍, 王学锋.微型核磁共振陀螺仪的关键技术及发展趋势[J].导航与控制, 2014, 13(4):1-6.

    LIU Y X, WANG W, WANG X F. Key technology and development tendency of micro nuclear magnetic resonance gyroscope[J]. Navigation and Control, 2014, 13(4):1-6.(in Chinese)
    [3] 周鹏, 李夜兰.国外核磁共振陀螺技术专利研究[J].战术导弹技术, 2015, (4):5-9. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZSDD201504002.htm

    ZHOU P, LI Y L. Patent information research on the nuclear magnetic resonance gyroscope technology[J]. Tactical Missile Technology, 2015(4):5-9.(in Chinese) http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZSDD201504002.htm
    [4] 秦杰, 汪世林, 高溥泽, 等.核磁共振陀螺技术研究进展[J].导航定位与授时, 2014, 2(1):64-69. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DWSS201402016.htm

    QIN J, WANG S L, GAO B Z, et al.. Advances in nuclear magnetic resonance gyroscope[J]. Navigation Positioning & Timing, 2014, 2(1):64-69.(in Chinese) http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DWSS201402016.htm
    [5] LUTWAK R. Micro-technology for positioning, navigation, and timing towards PNT everywhere and always[C]. 2014 International Symposium on Inertial Sensors and Systems (ISISS), IEEE, 2014:1-4.
    [6] MEYER D, LARSEN M. Nuclear magnetic resonance gyro for inertial navigation[J]. Gyroscopy and Navigation, 2014, 5(2):75-82. doi: 10.1134/S2075108714020060
    [7] HAPPER W, JAU Y Y, WALKER T. Optically Pumped Atoms[M]. Weinheim:Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2010:159-217.
    [8] 任树锋, 王秀霞.线偏振光通过多个任意厚度波片的偏振态[J].激光技术, 2014, 38(3):394-397.

    REN SH F, WANG X X. Polarization States of linearly polarized light transmitting through several wave-plates with arbitrary thickness[J]. Laser Technology, 2014, 38(3):394-397.(in Chinese)
    [9] DONLEY E. A. Nuclear magnetic resonance gyroscopes[C]. 2010 Conference on Sensors, IEEE, 2010:17-22.
    [10] HAPPER W. Optical pumping[J]. Reviews of Modern Physics, 1972, 44:169-249. doi: 10.1103/RevModPhys.44.169
    [11] KASTLER A. Optical methods of atomic orientation and of magnetic resonance[J]. JOSA, 1957, 47(6):460-465. doi: 10.1364/JOSA.47.000460
    [12] 蔡履中.光学[M].北京:科学出版社, 2007.

    CAI L ZH. Optics[M]. Beijing:The Science Publishing Company, 2007.(in Chinese)
    [13] 汪之国, 龙兴武, 王飞, 等.激光陀螺本征模偏振态与磁敏感特性的理论研究[J].物理学报, 2013, 62(5):054205. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-WLXB201305025.htm

    WANG ZH G, LONG X W, WANG F, et al.. Theoretical analysis of polarization eigenstate and magnetic sensitivity in a ring laser gyro[J]. Acta Phys. Sin., 2013, 62(5):054205.(in Chinese) http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-WLXB201305025.htm
    [14] 王薇, 谢宇, 许露露.偏振光经过1/4波片之后偏振态的变化[J].淮北煤炭师范学院院报, 2010, 32(2):26-29. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FMSB201002009.htm

    WANG W, XIE Y, XU L L. Research on change of the polarization status for the polarized light passing through quarter wave plate[J]. J. Huaibei Coal Industry Teachers College, 2010, 32(2):26-29.(in Chinese) http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FMSB201002009.htm
    [15] 赵廷生, 李国华.精确确定光路中1/4波片光轴方位的新方法[J].光学学报, 2008, 28(3):487-491. doi: 10.3788/AOS

    ZHAO T SH, LI G H. A new method to measure the optical-axis azimuth of quarter-wave plate in light path accurately[J]. Acta Optica Sinica, 2008, 28(3):487-491.(in Chinese) doi: 10.3788/AOS
    [16] 任广军, 李国华.偏光器件的Jones矩阵研究[J].光学技术, 2003, 29(5):578-580. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GXJS200305019.htm

    REN G J, LI G H. Jones matrix research of polarization device[J]. Optical Technique, 2003, 29(5):578-580.(in Chinese) http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GXJS200305019.htm
    [17] 白云峰, 闫照宇, 浦合力.仅使用偏振片精确测量偏振态[J].黑龙江工程学院学报, 2014, 28(1):64-66. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JTGZ201401021.htm

    BAI Y F, YAN Z Y, PU H L. Polarization measurement with polarizer only[J]. J. Heilongjiang Institute of Technology, 2014, 28(1):64-66.(in Chinese) http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JTGZ201401021.htm
    [18] 赵航, 郝彦军, 朱俊, 等.光的偏振特性研究[J].实验科学与技术, 2015, 6(13):1-2.

    ZHAO H, HAO Y J, ZHU J, et al.. Research on feature of polarized light[J]. Experiment Science and Technology, 2015, 6(13):1-2(in Chinese).
  • 加载中
图(8)
计量
  • 文章访问数:  2511
  • HTML全文浏览量:  770
  • PDF下载量:  838
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2016-08-30
  • 修回日期:  2016-09-28
  • 刊出日期:  2017-04-01

目录

    /

    返回文章
    返回

    重要通知

    2024年2月16日科睿唯安通过Blog宣布,2024年将要发布的JCR2023中,229个自然科学和社会科学学科将SCI/SSCI和ESCI期刊一起进行排名!《中国光学(中英文)》作为ESCI期刊将与全球SCI期刊共同排名!