黄志云老师在偏光全息研究中取得新进展
忠实再现是偏光全息的重要现象，是再现信号光的偏振状态与记录信号光的完全一致。这种现象意味着记录在材料中的信息可以被正确地读取、显示或利用，故在图像再现、信息存储、微纳加工等领域都有很重要的应用前景。 在本研究组以往的偏光全息研究中，已经解决了相互正交的线偏振光和圆偏振光的忠实再现问题以及实现条件和结果验证。而一般地，更具有普遍性的椭圆偏振光在要实现忠实再现，需要满足什么条件？这个条件是什么？基于这些问题，本研究组的黄志云老师针对正交椭圆偏振光的忠实再现及其条件开展了研究，并取得了成果。 验证实验的装置如图1所示。 |
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| 图1 验证实验的装置图。PBS：偏光分束镜；BS：分数棱镜；HWP：半波片； QWP：四分之一波片；S：快门；A：光阑；M：反射镜； PM：功率计；PQ/PMMA：记录材料。 |
根据功率计比值PM2/PM1和PM4/PM3来判断忠实再现，结果如图2所示。记录下纯信号光通过记录材料时的功率计比值PM2/PM1，PM4/PM3。当衍射光的功率计比值与纯信号光的相应比值相同时，即认为实现了忠实再现。实验中，纯信号光的PM2/PM1≈20，PM4/PM3≈2；忠实再现时衍射光的PM2/PM1≈17，PM4/PM3≈2。 |
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| 图2 功率计比值PM2/PM1和PM4/PM3随曝光时间的变化 |
有趣的是，得到图2所示的忠实再现时，A/B≈-1.75-1.23i。这个条件迥异于正交线偏光和正交椭圆偏光的忠实再现条件。 因此根据张量偏光全息理论，分析了正交偏光全息的忠实再现条件。一般情况下，要实现忠实再现，必须角度?和A/B值相互匹配。理论分析还表明，该条件在椭圆光变为线偏光时将自动消失；在图1所示的实验中，如信号光和参考光在材料内部夹角为90度时，忠实再现条件变为A/B = -1。 |
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相关研究的结果以“Prerequisite for faithful reconstruction of orthogonal elliptical polarization holography”为题，整理发表在美国光学工程学会(The International Society for Optics and Photonics, SPIE)期刊杂志 Optics Engineering, Vol.59, No.10, 102409 (2020)上。 论文的相关链接：http://dx.doi.org/10.1117/1.OE.59.10.102409 |
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(2020.02.17)
