孙雪平
- 作品数：12 被引量：16H指数：3
- 供职机构：西安工业大学光电工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学机械工程电子电信一般工业技术更多>>
- Schmidt棱镜偏振像差的校正
- 2014年
- 为了校正Schmidt棱镜的偏振像差,消除双像和鬼影像现象,根据棱镜Jones矩阵B因子与衍射光强的关系,推导出B因子与屋脊面反射相移差δ之间的关系,明确了消除偏振像差,要求B=0需要屋脊面反射相移差δ=π的条件。采用在屋脊面镀制相位膜的方案,对比了单层膜与多层膜的反射相移差特性,得到了在可见光区实现宽波段消除偏振像差的膜系特性;证明了B=0是一条可以同时校正所有不同偏振状态入射光偏振像差的有效技术途径。实验镀制了屋脊面相位膜样品,进行了多种入射光偏振状态下的偏振像差检测,得到了很好的消偏振像差结果。
- 卢进军董钦佩杨凯孙雪平朱维兵
- 基于结构光的偏振主被动融合三维重建方法
- 2024年
- 针对单一模式不足,提出了一种结构光主动与偏振被动融合的三维重建方法。首先通过加权平均去噪处理偏振信息,减少噪声的影响;之后利用结构光成像获取的深度图校正原始偏振信息中的方位角引起的歧义;最后,采用网格拉布拉斯算子优化处理表面凹陷问题,并结合结构光测得的深度实现融合算法,实现更精确的三维重建。测试结果表明,在对被测物体进行测量时,所测得的点对距离与实际测量的点对距离的绝对误差控制在0.6 mm以内,而相对误差保持在2.5%左右。本研究为无纹理表面物体的三维重建提供了一种创新的方法和思路,解决了单一模式的不足。
- 李宜峰周顺李庞跃刘桦辰郑欣妍程进孙雪平刘卫国
- 关键词：三维重建结构光去噪
- 基于介质超表面的圆偏振复用全息
- 2024年
- 针对单一相位调控方式无法实现圆偏振复用问题,使用矩形硅砖结构,通过复合传输相位和几何相位,设计了一种工作在1.55μm下可以实现圆偏振复用全息的超表面。仿真结果表明,分别在左旋圆偏振光和右旋圆偏振光照射下,在远场可以观测到两幅清晰的全息图像,透过效率分别为60.8%和61.5%,偏振转化效率分别为79.1%和78.7%。设计的圆偏振复用超表面具有微弱串扰、两通道独立设计以及设计简单等优点,并且超表面元件体积小、重量轻、易于集成,在信息复用、信息存储或编码、防伪等方面具有较大的应用潜力。
- 万希智孙雪平王望刘卫国
- 关键词：全介质全息成像
- 精指向机构45°扫描镜光矢量轨迹正交性研究
- 2023年
- 在空间激光通信终端中,精指向机构45°扫描镜振动轴绕不同轴系振动时,捕获跟踪CMOS相机上的扫描轨迹不正交,使得激光终端扫描概率降低、光轴在轨标定难度增大。为研究其内在机理,利用光学追迹的方法建立三维光矢量扫描轨迹模型,计算并仿真45°反射镜振动轴沿两组常用正交轴扫描时,CMOS相机上光矢量轨迹的正交性,搭建实验测试系统验证该计算仿真在精指向机构扫描过程反射光矢量的性能。研究结果表明:45°扫描镜振动轴绕P=(1/2,-1/2,√2/2)^(T)和P′=(1/2,-1/2,-√2/2)^(T)振动扫描轨迹的不正交度为19.47°,不随扫描角度的变化而发生变化,实验验证和理论结果一致;45°扫描镜振动轴绕z轴和P=(√2/2,-√2/2,0)^(T)振动时,由扫描角度和扫描轨迹正交性曲线关系,得出CMOS相机上扫描轨迹夹角随着扫描角度变化而变化,当扫描角度为9 mrad时,扫描轨迹的不正交度为6.4 mrad。该研究对空间激光通信终端精指向机构扫描的内在机理、安装方式、轴外视场光轴标定等有深刻的认识和指导意义。
- 李向阳李向月孙雪平张建华任斌张学娇陈安和陈祥张文睿
- 关键词：空间激光通信光线追迹正交性
- 超高圆二色性近红外全介质二维手性超表面
- 2024年
- 随着微纳加工技术的发展,手性超表面被证明在光学中有着巨大的应用潜力。传统的金属手性结构,由于其自身存在的欧姆损耗,难以取得理想的圆二色性,而具有良好圆二色性但结构复杂的三维手性结构加工制备困难。采用周期性双Si砖错位拼接的二维全介质手性结构,通过激发介质内部中非正交的面内磁偶极矩和电偶极矩,可以产生明显的光学手性响应,从而得到理想的圆二色性。通过仿真优化,该结构在1550 nm波长附近可以实现超过0.94的超高圆二色性,并且可以实现对入射的左旋圆偏振光到右旋圆偏振光的转化。该全介质二维手性超表面的圆二色性高、结构简单、制备难度低,在近红外偏振成像等领域有着广泛的应用前景。
- 王望孙雪平万希智刘卫国
- 关键词：全介质手性圆二色性
- 施密特棱镜Jones矩阵元对偏振像差的影响被引量：3
- 2013年
- 为研究施密特棱镜特性参数与偏振像差之间的关系,通过对施密特棱镜偏振和衍射双重效应得到的衍射积分的理论分析,确定了决定施密特棱镜偏振像差大小的4个关键因子,得到了施密特棱镜偏振像差校正所需要满足的条件。实验采用检测施密特棱镜Jones矩阵的方法,分别检测分析了3个不同施密特棱镜的Jones矩阵,明确了施密特棱镜偏振像差完全消除的条件是其Jones矩阵元b=0。实验结果表明,理论分析结论是正确的。
- 卢进军朱维兵孙雪平
- 关键词：几何光学琼斯矩阵
- 偏振和衍射双重效应影响的Schmidt棱镜特性被引量：5
- 2012年
- 一束偏振光经过Schmidt棱镜的两个不同路径,成为两个不同的偏振状态,使得出射光束的偏振态呈现非均匀分布.为了探索偏振态非均匀分布对Schmidt棱镜传光质量的影响机理,将两个路径对应的光波函数引入屋脊衍射积分方程,得到了偏振效应影响的屋脊衍射场强分布.场强分布的数字计算表明:在偏振效应和衍射效应的双重影响下,经Schmidt棱镜出射的光场分布出现了严重变形;对应同一入射线偏振光出现的P、S两分量位相差的差异,使得P、S分量的屋脊衍射光强分布IP、IS有很大差异,这种差异在入射线偏振光方位角为0°和90°时达到最大;而合光波的衍射光强IP+IS是分裂为有一定空间间距的多峰分布,但多峰分布随入射线偏振光方位角的变化比较小.实验拍摄了He-Ne激光经Schmidt棱镜衍射后出射光强分布图.实验结果和理论分析一致性表明:Schmidt棱镜中的偏振效应和屋脊衍射效应导致了一束入射线偏振光分裂为有一定空间间距的多峰光束,严重破坏了Schmidt棱镜的传光特性.
- 卢进军孙雪平李向阳
- 关键词：偏振效应
- 环带离散化平面透镜的设计与研究
- 2025年
- 超透镜和多级衍射透镜(multi-diffraction-lenses,MDL)成像在聚焦应用中发挥着至关重要的作用,但超透镜在大口径和加工方面受到限制,且多级衍射透镜在透过率方面也无法实现真正意义上的高透过率。针对上述问题,设计了单层环带离散型平面透镜,通过超透镜的多个单元结构代替多级衍射透镜每一个环带的方式,以高折射率材料Si作为相位调控单元和基底,成功实现了多级衍射透镜的环带离散化;另外,对比分析了环带离散型平面透镜、超透镜和多级衍射透镜的结构特性和光学性能。最终的仿真结果表明:环带离散型平面透镜不仅实现了光束聚焦,同时具有76%的透过率,相比于多级衍射透镜提升了25.3%;其结构的最大深宽比为8.9∶1,相比超透镜降低了50.5%,在批量加工方面具有重要意义。环带离散型平面透镜同时具备超透镜和多级衍射透镜的优势,在光学系统集成、红外成像、光学传感等领域中展现出广阔的应用前景。
- 蒲欣欣侯劲尧郭文浩孙雪平谢一博程进周顺刘卫国
- Schmidt棱镜偏振像差对成像质量的影响被引量：4
- 2013年
- 为了分析Schmidt棱镜偏振像差在自然光成像系统中对成像质量的影响,以线偏振光矢量衍射光强分布为基础,利用两种非相干叠加积分模型,获得了自然光通过Schmidt棱镜后完全相同的衍射光强分布关系。通过这个关系式分析得知,自然光经过屋脊棱镜的偏振像差表现为衍射光斑的对称分裂。对分裂导致的像面中心亮度比、分辨率以及所提出的像面变形度等像质评价参数进行了分析计算。结果表明,Schmidt棱镜的成像质量受到其偏振像差的影响严重。Jones矩阵因子B作为棱镜的结构特性参数,影响并决定棱镜的成像质量。B因子的大小就是Schmidt棱镜偏振像差的大小。理论分析及实验结果均表明,B=0为校正Schmidt棱镜偏振像差的一个条件。
- 卢进军杨凯孙雪平朱维兵吕华
- 关键词：几何光学矢量衍射
- 高反镜疵病尺寸变化与激光散射场分布关系的仿真研究被引量：2
- 2020年
- 高反镜通常用于激光陀螺、高能激光系统等国防领域,在加工过程中不可避免地引入表面疵病,会破坏高反射膜系甚至基底,严重影响其性能。目前高反射镜表面较为复杂的疵病依然是研究的重点。针对疵病的光散射特性,结合有限元(FEM)对截面为三角形的连续重复型划痕疵病建立电磁仿真模型,研究高斯光束入射时不同尺寸疵病的积分散射光强变化和不同位置处探测空间散射分布的区别,得到疵病散射光强曲线,能够反映出疵病尺寸变化与积分散射分布的关系以及空间散射最佳探测位置。研究结果对高反射镜表面疵病无损探测方法的研究具有一定的理论指导价值。
- 江坤高爱华刘卫国孙雪平杨鹏飞闫丽荣
- 关键词：疵病有限元散射场
