1 光波的偏振态 PPT课件

其中， 2 1
上式是椭圆方程，因为其系数行列式大于零。
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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？
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（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。
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讨论： 如何判断偏振光矢量端点的旋转方向？
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总结：
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（4）图示法
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（5）Jones矢量与Stokes矢量的关系
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1.3 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：
E1 E2 E2 E1 0 Ei Ei 1 (i 1, 2)
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：
1 2
i 1 , er
1 1
2
i
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E1
E2
f11 f21
f12
f22
e1
e2
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41
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（2）Jones矢量表示法
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例1：左右圆偏振光的合成
考虑频率相同、振幅相等、而位相不同的左右圆偏振光的合成。
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例2：正交偏振光
证明：
例3：偏振光器件的Jones矩阵
（1）部分直5
（3）旋光器
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（3）Stockes矢量表示法
1. 光波的偏振态及其 分析方法
1.1 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：
E E0 cos(t kz 0 )
令 t kz, 写成分量形式：
2
为了求得电场矢量端点所描绘的曲线，消去参量 ，得到：
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)。
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[e1
e2 ] el
er
2 i
2
1
1 i
转换矩阵
A
2 i
2
1
1
i
为酉矩阵。
因为矩阵A满足：A-1 = A+
这里：
1 0 e1 0 , e2 1 , el
（3）偏振光器件
（1）直线偏振器P （2）直线位相器R （3）旋光器T
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1.2 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
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