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
2、若 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
3、片的琼斯矩阵为 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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