偏振态及其转换的矩阵描述.ppt
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1、偏振态及其转换的矩阵描述 polarization and the transform matrices,2.1 偏振态及其转换的矩阵描述,一.偏振态的描述 琼斯矢量,一般的椭圆偏振光的光矢量在x、y坐标轴上的分量分别为,任意二维矢量都可以用它的两个直角分量构成一个矩阵,偏振光的强度,琼斯矢量归一化,几种偏振态的琼斯矢量表示形式,1.线偏振光,1. 沿x轴的线偏振光,2. 为光矢量与x轴成45角的线偏振光,3. 为光矢量沿y轴的线偏振光,4.椭圆偏振光,右旋圆偏振光(对着光看),为左旋圆偏振光,(沿着光看),两束线偏振光的光矢量相互垂直,称它们为正交偏振光,两正交偏振光的琼斯矩阵分别为,有,若
2、 均为实数,二. 正交偏振矩阵,例如,例如 右旋偏振光和左旋偏振光互为正交,也可分解成一组正交的圆偏振光,任意偏振矢量,可分解为一组正交的线偏振光,三.振态转换的描述 琼斯矩阵,各种时光的偏振态作线性转换的器件都可以用一个 矩阵表示,称为偏振器件的琼斯矩阵,表示为,输入,输出,系统矩阵A为个矩阵的乘积,出射光为,求线偏振器件的琼斯矩阵,片-快轴为y方向-使偏振光的y分量超前于x分量 的相位. 若入射光的琼斯矢量为,出射光的琼斯矢量为,表示成矩阵形式,光轴沿y方向的负晶体 片的琼斯矩阵,几种偏振态转换的矩阵运算,1。线偏振光通过 片,线偏振光光矢量与x轴成45角,其琼斯矢量为,y轴为快轴的 片的
3、琼斯矩阵为,出射光的偏振态为,为右旋圆偏振光,2,圆偏振光通过 片,左旋圆偏振光的琼斯矢量为,快轴沿x方向的 片的琼斯矩阵为,即出射光为光矢量与x轴成45角的线偏振光.,出射光的琼斯矩阵为,例 在正交偏振片之间放一个 片,以自然光入射,当波晶片光轴与偏振片P1的夹角=90时将发生消光现象。用矩阵法证明之。,解 如图令 片的快轴沿y轴方向,偏振片P1、P2分别沿x、y轴方向.,自然光从偏振片出来后成为光矢量沿x轴的线偏振光,其琼斯矢量为, 经片 后,出射的E1的琼斯矢量为, 即仍为沿x轴方向的线偏振光.再经偏振片P2后,出射光的琼斯矢量为,即出射光复振幅在x、y轴方向的分量均为零,故无光出射, 在P2后发生消光.若 片的快轴沿x轴,同样方法计算, 可得到P2后消光.,
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- 偏振 及其 转换 矩阵 描述
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