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波偏振的決定因素 上由電場矢波偏振的決定因素 上由電場矢射波的偏振方向各向異性介質的折射率依賴于偏振方向:偏振方向不同,傳輸速度也不同。該特性已應用于眾多光學設備。EAexp[j(t zc沿z 的平面波,其振幅的復數(shù)形式 AAxxAyAxyAx,yax,yexp(ix,y即Eaexp[j(tz) cxEaexp[j(tz) cyzz實數(shù)形 Exaxcos[(tc)Eacos[(tz)c用橢球參量方程可xy2cosxysin2EEE a ax其中 所以電場矢量末端形式為一橢球邊線偏振光(ax=0或者ay=0=0或圓偏振光(ax=ay/2以大拇指沿光傳輸方向(也即k方向),若電場方向按右手握拳方向旋轉則為右手圓偏振態(tài)。按左手握拳方向旋轉則為左手圓偏振態(tài)。想象當光從開始打到一個屏幕上,對著k矢量的方向觀察,若碰撞點在這個屏幕上沿逆時針方向作圓,則為右手圓偏振態(tài),反之為左手。下圖中,為什么偏振態(tài)?為左手偏振態(tài)矢量(Jones偏振狀態(tài)用矢量可JAAxR.C.Jones,J.Opt.Soc.Am.31,488-y用于描述全偏振上研究各因素對偏振態(tài)所產(chǎn)生的影響不適用于非偏振態(tài)和部分特別地,對于部分偏振態(tài),使用另一矢量斯積分(Soslulu)來表出。E(z,t)(|E|eix?|E|E|2||2eiA|E|E|2|B|Eoy |E|2|yIS1nc|t2 包含偏振態(tài)信息的部分為:Ax?BeiA r iJ——表示任意偏振態(tài) 矢JonesJonesX方向線性J1(當B0時角度線性偏cos當A2B2J0 左旋圓偏J12i當AB;2時z右旋圓偏J11當AB;2i-2時z一般來說,偏振光是介于線偏振態(tài)與圓偏振態(tài)之間的橢圓偏振態(tài),橢圓上的長軸或短軸恰好與1tan1(2ABcos2A2那么,橢圓的另一根主軸(長軸或短軸)X2EE|Eeff|A2cos2B2sin2ABcossinE|Eeff|A2sin2B2cos2ABcossin2基于長軸場強大于等于短軸場強的原則確定長軸與短軸,與相應的x和mneee0e0 矩陣 矩陣Jones傳輸形式的Jones J2TT——通光軸沿XYXT——通光軸沿Y1Z通光軸沿與水平x軸夾角的線性偏振鏡的JonesT 推導推導如圖,我們定義1軸的單位矢量為e1,2軸的單位矢量為e2,那么可以導出新舊坐標系的變換關系為:XYE(z,t)Exx?Eyy?ExE0xei(kzt)i(kztEE 0根據(jù)上頁兩式1,2E(z,t)E1e?1E2e?2E1ExcosEysinE2ExsinEy由于偏光鏡的作用,入射光中只有由于偏光鏡的作用,入射光中只有1射光表述為:偏光鏡的作用下,此時ξ=0。坐標軸的逆變換計算整理后,有E(z,t) cossinsincossincosEsincossin sincosE特殊的,此時ξ=0,偏光 矩陣表述為sincos2sincossin2IIS1nc| |2A'B'ei*A't2 iI1nc| |2(|A'|2|B'|22 1——光軸沿水平X0A ——任意偏振光 矢i00Bei0AA 偏偏振延遲T0e級聯(lián)單TTT 2J12N1波片(或偏振延遲器差,快軸沿x方向波片的Jones矩陣Tei/e0i/或T0ei當/2時,稱為四分之一波片;當=時,稱為二分之一波片;快軸沿y方向波片的Jones矩陣Te-i/00ei/或T0ei當波當波片快軸和實驗坐標系x軸有一夾角時,波片矩yxyxcossin其中:R()—坐標旋轉矩cosT0 ei—波片晶體主軸中波片的JonesVTV 出射偏振推導實驗主軸坐標VxcossinVout s R()VVT0 晶體主軸坐標下 0片 矩EV VcossinV V V sincosR() V實驗x-坐標)cossinsincos入射偏振坐標旋轉矩VVR()R()TR()TR()xVVinVinVVVVVVin V VR()TR()
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