光波的偏振态.pptx

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1、11.1 光波的偏振态（1）椭圆偏振平面电磁波是横波，电场与磁场彼此正交。假定光沿z方向传输，则电场只有x,y方向的分量。平面波方程为：令 写成分量形式：第1页/共41页2为了求得电场矢量端点所描绘的曲线，消去参量 ，得到：其中，上式是椭圆方程，因为其系数行列式大于零。第2页/共41页3想一想，磁场矢量的端点轨迹，电场矢量E与磁场矢量H的关系如何？第3页/共41页4（2）线偏振与圆偏振线偏振是指光波电场矢量E的方向始终保持不变。圆偏振是指光波电场矢量E的端点轨迹是圆。第4页/共41页5讨论：如何判断偏振光矢量端点的旋转方向？第5页/共41页6总结：第6页/共41页7第7页/共41页8（3）偏振

2、光器件（1）直线偏振器P（2）直线位相器R（3）旋光器T第8页/共41页91.2 偏振态的描述由于两振动方向相互垂直的偏振光叠加时，一般形成椭圆偏振光，两偏振光的振幅比以及相位差确定了椭圆的长短轴及其空间取向。因此，只需两个特征参量 就可确定任意光波的偏振态。（1）三角函数表示法第9页/共41页10第10页/共41页11第11页/共41页12第12页/共41页13第13页/共41页14（2）Jones矢量表示法第14页/共41页15第15页/共41页16第16页/共41页17第17页/共41页18第18页/共41页19第19页/共41页20例1：左右圆偏振光的合成考虑频率相同、振幅相等、而位相

3、不同的左右圆偏振光的合成。第20页/共41页21例2：正交偏振光例3：偏振光器件的Jones矩阵证明：（1）部分直线偏振器第21页/共41页22第22页/共41页23（2）第23页/共41页24第24页/共41页25（3）旋光器第25页/共41页26第26页/共41页27（3）Stockes矢量表示法第27页/共41页28第28页/共41页29第29页/共41页30（4）图示法第30页/共41页31第31页/共41页32第32页/共41页33第33页/共41页34第34页/共41页35（5）Jones矢量与Stokes矢量的关系第35页/共41页36第36页/共41页371.3 偏振态的分解由于偏振光可用二维列矩阵形式的琼斯矢量来表示，如果两个琼斯矢量满足下列条件：这里，表示转置复共扼。这样两个琼斯矢量E1、E2组成正交完备系，可以表示任意琼斯矢量E：如，归一化的x方向线偏振光与归一化的y方向线偏振光对应的琼斯矢量(e1,e2)；归一化的右旋圆偏振光与归一化的左旋圆偏振光对应的琼斯矢量(er,el)。第37页/共41页38因为矩阵A满足：A-1=A+这里：转换矩阵为酉矩阵。第38页/共41页39第39页/共41页40第40页/共41页41感谢您的观看。第41页/共41页