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《jones矩阵在偏振光实验中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、88大学物理实验674/1第卷第期4798∀!∀年#月出版∃%&∋()∗+,任−.刃她−/012)34卫5−印:4;一以犯!一=一文章编号!<=>?加肠9ΑΒ≅3矩阵在偏振光实验中的应用,,,郭明磊韩新风章毛连王玉连8,8Χ,=Δ,,Χ安徽科技学院凤阳=Χ?中国科学院等离子体物理研究所合肥=!=!,≅9ΑΒ摘要将≅39ΑΒ矩阵应用于偏振光实验研究通过偏振光的‘矢盘表示和偏振器件?9ΑΒ,,的Χ矩阵分析了偏振光通过偏振器件后偏振态的变化准确方便地解释了偏振光实验
2、中的实验现象。ΔΔ关键词偏振光≅39ΑΒ矩阵偏振器件中图分类号:?>8=文献标识码:∗=#Χ引言光,的偏振是光的电磁理论的一个重要内容利用光的偏振特性设计的各种精密仪器、、,。已为科研工程技术生产技术的检验提供了极有价值的方法例如依据光的偏振设计、、、。的各种光调制器已被广泛地应用于液晶显示激光调制光通信光信息处理等许多领域,偏振光实验是大学物理实验教学中的一个不可或缺的部分主要的内容是掌握偏振光的,、,产生和检验方法观察分析线偏振无圆偏振光和椭圆偏振光检测光在偏振器件中传播’。、时偏振态的变化等〔
3、】利用≅39ΑΒ矩阵可以方便的研究光波经偏振器件后偏振态的变化,一’,相位延迟以及偏振态的检测等〔】本文用≅39ΑΒ矩阵分析了偏振光通过偏振器件后偏振态的,。变化准确方便地解释了偏振光实验中的实验现象9偏振光的≅3ΑΒ矢Ε,任意偏振光可以由它的光矢量的两个分量构成的一列矩阵来表示就像普通的二维,。19ΑΒ矢量用它的两个直角分量构成的一个矩阵表示一样这个列矩阵称为(矢量在与光,,传播方面垂直的平面上建立坐标系,Φ设有一沿Γ方向传播的椭圆偏振光其光矢量在二,:,。ΗΑ轴和Φ轴上的分量可以用复振幅玄表示
4、凡气Δ二凡尹这束椭圆偏振光瓦反瓦「及Α气Χ‘二,’Ι,Η二’十“,的强度为即瓦”‘广该椭圆偏振光可以用≅39Α∋矢量表示为:卢ϑ,4Κ「−一气ΧΚΚΚΚ介ΚΛ8,,,:Η,,二,,归一化后即为Μ于Ν≅对于右旋回偏振光−−Ο二。哪Η≅3,大重下半Ν言“乙,ΑΦ≅丫么二Ι么二基金项:.以犯Χ∀目安徽科技学院引进人才科研基金项目Γ)Π!收稿二一一日期!∀以Χ>,,二,二,Η对于光矢量与·轴成。角振幅为·的线偏振光此认为,ΗΟ。二蜘:Ν啊,,、二:该”“振光的≅3一矢量为于是光矢量沿·”振幅“:”线
5、偏、州Θ翩8ΚΚΚΚΚΚΚΚ‘888ΚΚΚΚΚ「ΧΧΚ二ΚΚΚ「?Χ,‘。Κ振光可表示为4Ν光矢量措Φ釉振幅为−的线偏振尤可表不为Ν4+Ρ≅⋯+(≅?9=偏振器件的ΧΑΒ矩阵,,≅39ΑΒ表示法的一个最重要的应用就是计算偏振光通过偏振器后偏振态的变化偏Σ∗,Χ振器的特性可以用一个ΤΠ矩阵来描述。假定一束偏振人射光的≅39ΑΒ矢量为4Κ‘4,通+几≅Μ一,ΧΣ∗‘,,,,。二Φ过Μ一偏ΜΜΜ振ΜΜ器ΜΜ件Μ,后的≅3Μ9ΑΒ矢Μ量为ΝΝΜ设波晶片的快轴慢轴爹种不与坐标!重合一+凡≅一,Τ∀角若快
6、轴与轴成,,,如图Χ所示通过坐标变换可知该人射光矢量在夸,!坐标中可表示为心Υ补ς嘿:Ηϑ4认圈(≅3心矢Ε坐标变换口∗Ω口目,,。,的位相超前由于波晶片的作用使得犷对≅39ΑΒ矢量变大8,、广Ω广另≅39ΑΒ矢量在叮坐标中即为Ξ∗ΧΗ一‘滩‘ςς耐记ΧΘ+∋￡心Α≅+Ω,Μ耐尸ΙΨ。一88Σ8∀#Α忿心Χ≅,88+∗ΩΨ3Β而劝了!碑4口刀一9ΙΠ4即劝Ζ9#Χ产!“∀Ψ3Β扩勺Σ∗门Η‘ΕΩ(≅。39‘称为偏光器件的4ΑΒ矩阵,,,Τ对于透振方向与轴成∀角的偏振片它只有一个振动轴没
7、有快轴和慢轴的变化二所以了1ΠΞΨ3Β夕5,ΗΧ+Α3汉趾Ζ刀?≅认∀Τ轴成。角的波晶片=对于快轴与冬[二犷乙一几Ψ3Β∀血口对∀‘Η蛋一吕认∀血∀Ψ3Β∀,。二#角的Τ轴成波晶片二对于快轴与粤兮Κ人ΞΠ口Ι臼认∀心州加动4一Ζ!Ψ3ΒΛ,份丁二4一Ι8>+田刃劝诏4Ζ!血∀比“夕>实验分析>8Χ马吕斯定律,,则为方便起见设经过起偏器后获得的线偏振光的≅39ΑΒ矢量为该光通过透振ΘΘΧ+Ρ≅二方向与轴成∀角的检偏器后的≅39ΑΒ矢量为8曲∀Ψ。劝Ζ9#弓≅88‘「切刃Χ勺
8、妇ΗΑ3刃ΧΧ一Ψ3云蕊9∀+占‘心≅劝9#,,,。可见出射光为一与#轴成#角的线偏振光光强变为原来的Ψ3Β即马吕斯定律,,,,,,。Η出射光强为。ΔΗ。二出射光强最大因此转动检偏当要称为消光状态当。时‘’替’≅尹’’’一一Λ一月“一’『‘”ΛΛ’Μ一一,’“切产“∴、’,、Σ48]一一“Λ“”一一一Λ一Λ一一器一,,。周有两次消光状态两次光强最大>8线偏振光通过合波晶片时的现象,,·起偏后线偏振光≅3一矢量设为通过快轴与轴成。角的波晶片光路如图ςΔΧ专所
