超低噪声光学频率梳的载波包络偏频稳定测试介绍Octave Photonics的光频梳偏频锁定模块COSMO提供了一种紧凑的方法来检测激光频率梳的载波包络偏移频率fceo。为了评估锁定fceo的稳定性，我们使用一个COSMO模块来测量Menlo System公司的超低噪声光学频率梳的fceo，并使用反馈环外的第二个COSMO来验证锁相环的保真度。我们发现两个COSMO模块的信号在锁定1秒时优于1x10-17，在1000秒时优于1x10-20。这种高稳定性水平与成熟的f-2f干涉测量技术相当，并且所需的能量更低。正文光学频率梳的稳定性对于构建光学原子钟、量子计算机以及量子传感器都至关重要。Menl ...
椭偏仪与偏振相位（六）- 精确测量波片相位延迟量的原理波片是基于晶体双折射性质的偏振器件，在光线技术、光学测量以及各种偏振光技术等领域具有广泛的应用，其中1/4波片及1/2波片在偏振器件中应用尤其广泛。测量波片相位延迟量的方法主要有：光强探测法、旋光调制法、半阴法、光学补偿法等。这些方法主要基于对光强的测量，容易受光源的不稳定及杂散光的干扰，精度受到一定的限制，测量误差一般在0.5°左右。本文从理论上分析了利用椭偏仪测量波片相位延迟量的可能性，讨论了其测量精度及误差来源，并利用消光式椭偏仪测量了1／4波片以及1／2波片相位延迟量。实验表明：测量过程不受光强波动的影响，方法简单，操作方便，精确度 ...
椭偏仪与偏振相位（七）- 波片相位延迟量测量误差分析影响波片相位延迟量测量准确度的因素主要有：标准1／4波片的偏差及待测波片快轴与入射面夹角θ的误差等，下面从公式(4)出发，讨论两者误差对波片测量延迟量的影响：（一）当标准1／4波片和待测1／4波片的相位延迟量都是理想的90°时，得到δ与θ的关系如图1所示，θ的变化范围是-4°至＋4°。可见，当标准1／4波片和待测1／4波片在理想情况下，待测1／4波片的方位角θ不影响其相位延迟量测量。图1当标准1／4波片理想时待测波片δ与其方位的角θ的关系(二）实际上，由于波片受温度，及制作工艺的影响，其相位延迟量不可能是理想的90°。若待测1／4波片的相位延 ...
椭偏仪与偏振相位（八）- 利用消光式椭偏仪测量波片相位延迟量实验1消光式椭偏仪使用上海昊量光电设备有限公司的智能消光式椭偏仪，该椭偏仪主要由光源、光机系统、旋转样品台、电路控制系统及数据采集与处理软件组成。光源则采用的波长为632.8nm的氦氖激光器，适用于反射及透射样品测量。使用仪器测量(，Δ)时精度分别是0．O1°和0．02°。2实验过程调节椭偏仪处于直通测量状态，使标准1／4波片的快轴位于+45°，起偏器P位于+45°，检偏器A位于135°，这时系统达到了消光的状态。把待测波片安装在有刻度盘的旋转支架上，然后置于样品台，调节波片使其表面与入射光线垂直，转动待测波片，使得系统重新达到消光状 ...
椭偏仪与偏振相位（九）- 传统的仪器偏振定标的误差斯托克斯椭偏仪是一种高速测量光波偏振态的仪器，能够近似实时地测量出描述入射光波偏振态的全部斯托克斯参数。在太阳物理研究领域，人们就是通过斯托克斯椭偏仪测量太阳光斯托克斯偏振分量来实现太阳磁场的测量，然后根据塞曼分裂原理得到太阳磁场与被测偏振态的关系，进而研究黑子、耀斑及日冕物质抛射等与磁场有关的太阳活动现象的。随着太阳物理研究的日益深入，天文学家对太阳磁场望远镜的偏振测量精度提出了更高的要求，例如美国的先jin技术太阳望远镜(ATST)要求其达到5*10-4，我国在研的深空太阳望远镜(DSO)和巨型太阳望远镜(CGST)则要求达到2*10-4。 ...
椭偏仪与偏振相位（十）- 仪器矩阵的非线性zui小二乘拟合定标原理图1为斯托克斯椭偏仪仪器矩阵的定标光路示意图。光源发出的光束经过定标单元(起偏器和1／4波片组合)后，由斯托克斯椭偏仪探测得到4个光强，记为设定入射光的归一化斯托克斯矢量为根据偏振光传输理论，探测光强Iout。与入射光的斯托克斯参数Sin有如下关系：其中：为系统透射率，X为被测斯托克斯椭偏仪的仪器矩阵，Mwp和MP分别为定标单元中波片和起偏器的Mueller矩阵，和分别是偏振片和波片的方位角，为波片的相位延迟。图1 斯托克斯椭偏仪仪器矩阵定标光路示意图非线性zui小二乘拟合方法中被拟合参数的选择如下：(1)选用消光比大于1000 ...
深入浅出带你了解磁共振成像（MRI）基本原理一、当我们去医院做核磁共振检查时是如何给大脑照相的呢？照相的原理又是什么？人的大脑可以说是精妙复杂的系统，从生理上来说，脑的功能是控制身体的其他器官，可以说所有的行为都因它而起，所有的感悟也都由它而生。对于这么复杂而又精细的系统，从古至今人类从未放弃探索。研究脑zui古老的方法是神经解剖学。神经生理学家研究脑的化学、药理学和电性质，认知神经科学研究大脑的运作如何执行心理或认知功能。我们姑且将其统称为脑科学，即研究脑的结构和功能的科学。脑科学研究方法除了常规的认知行为研究之外，还有利用脑功能成像设备的研究方法，zui常见的有磁共振成像技术（MRI）、脑 ...
非偏振分光镜对椭偏仪的影响（一）-系统原理Hazebroek等人于1973年首次提出了干涉式椭偏测量的概念，针对其中存在的问题，有人提出了使用塞曼激光和声光调制器的系统设计，还有人提出采用电光调制和波长调制半导体激光器的方案。Watkins采用压电晶体振荡的方法产生拍频，实验测量了SiO2膜，zui佳测量不确定度可达360pm。以上理论研究和实验表明，干涉式椭偏测量技术对于实时、快速薄膜测量有很好的应用价值与市场潜力，但外差干涉测量中存在的非线性误差是阻碍该技术实际应用的主要原因。外差干涉测量系统中的非线性误差一直是国内外研究热点，研究人员对激光源、偏振分光镜、波片、反射镜等误差源开展了很多研 ...
非偏振分光镜对椭偏仪的影响（二）-NPBS引入的椭偏参数误差NPBS引入的椭偏参数误差式(6)是假设所有器件均为理想状态下得到的结果。如果考虑到多层介质膜的退偏效应，NPBS的琼斯矩阵可以表示为：其中：和分别代表NPBS的透射率和反射率，下标p，s表示平行分量和垂直分量。式(8)可以归一化为：其中：K分别是p，s分量的透射比和反射比；分别是NPBS的反射相移和透射相移，如式(10)所示。如果NPBS的p，s轴方向与图1中的Y，X轴不完全重合，而是存在一个方位角误差θ，则NPBS的琼斯矩阵转换为：为简化分析过程，首先假设NPBS2为理想状态，只将NPBS1的琼斯矩阵用式(11)表示。根据上述分析 ...
表面痕量化学物质的中红外反射特征检测方法包含主动MIR高光谱成像(HSI)，包括使用波长可调激光器与高速相机相结合，以捕获目标表面反射光谱的高光谱图像(即超立方体)。分析这些超立方体的光谱特征，以表明感兴趣的化学物质的存在。该技术的一个非常重要的应用是痕量爆炸物的探测。图1MIR HSI方法涉及使用外腔量子级联(ec - qcl)进行激光照明。图1显示了测量装置的照片，其中样品在近距离(8厘米的距离)测量，以实现70 um的高空间分辨率。使用两个Block的Mini-QCLTM ec - qcl在波长范围为7.7 - 11.8 um的范围内捕获了一个256波长的复合超立方体。激光束在目标上进行 ...
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