用瓊斯矩陣法分析別漢棱鏡像面偏振態(tài)分布

1、 220 2. 2 應(yīng)用光學(xué) 2011, 32( 2 盧進(jìn)軍, 等: 用瓊斯矩陣法分析別漢棱鏡像面偏振態(tài)分布 偏振態(tài)的檢測(cè)實(shí)驗(yàn) 利用斯托克斯矢量法 , 通過對(duì)不同振動(dòng)方向 的入射線偏振光采集 9 組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理, 結(jié)果 如表 3 所示。 表 3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 處理結(jié)果 Table 3 The result of experimental dates processing 入射線偏振光振動(dòng)方向 與 x 軸 的夾角 0 兩路徑橢圓偏 振光長軸 與 x 軸的夾角 路徑 1 -2 -3 -4 -5 -6 36. 10 路徑 1 -2 -3 -5 -4 -6 143. 47 路徑 1 -2 -3 -4

2、-5 -6 91. 8 路徑 1 -2 -3 -4 -5 -6 2. 03 路徑 1 -2 -3 -5 -4 -6 36. 47 路徑 1 -2 -3 -4 -5 -6 - 36. 10 路徑 1 -2 -3 -5 -4 -6 2. 10 路徑 1 -2 -3 -4 -5 -6 93. 78 路徑 1 -2 -3 -4 -5 -6 橢偏率 2 個(gè)橢圓偏振光方位角的 對(duì)稱軸與 x 軸的夾角 1. 2536 1. 3094 0. 2445 3. 9289 0. 7115 0. 7200 4. 0438 0. 2327 47. 94 0. 37 89. 79 45 46. 9 90 135 180

3、38. 53 路徑 1 -2 -3 -5 -4 -6 - 36. 64 路徑 1 -2 -3 -4 -5 -6 92. 98 路徑 1 -2 -3 -5 -4 -6 2. 01 路徑 1 -2 -3 -4 -5 -6 37. 45 路徑 1 -2 -3 -5 -4 -6 - 35. 86 路徑 1 -2 -3 -5 -4 -6 1. 62 路徑 1 -2 -3 -5 -4 -6 93. 13 1. 3389 0. 95 1. 2765 0. 2239 4. 0287 0. 7871 0. 7712 3. 9289 0. 2694 225 47. 49 1. 59 270 315 47. 38

4、表 3 中數(shù)據(jù)表明: 實(shí)驗(yàn)得到了與理論一致的結(jié)果 : 一束線偏振 光通過別漢棱鏡后得到的是一束含有 2 個(gè)橢圓偏 振態(tài)的光束, 這 2 個(gè)橢圓偏振光的方位角和橢偏率 均不相等 , 只在入射線偏振光的振動(dòng) 方向與 x 軸 夾角為 0 、 90 、 180 、 270 時(shí) , 兩橢圓偏振光的橢偏 率是相同的。 入射線偏振光的振動(dòng)方向在第一、 三象限時(shí), 別漢棱鏡出射面上兩橢圓偏振光的方位對(duì)稱軸與 入射線偏振光的振動(dòng)方向是互 余的; 入射 線偏振 光的振動(dòng)方向在第二、 四象限時(shí), 別漢棱鏡出射面 上兩橢圓偏振光的方位對(duì)稱軸與入射線偏振光的 振動(dòng)方向是互補(bǔ)的。 3 結(jié)論 采用反射定律的矢量式逐面追跡光

5、線經(jīng)別漢棱 應(yīng)用光學(xué) 2011, 32( 2 盧進(jìn)軍, 等: 用瓊斯矩陣法分析別漢棱鏡像面偏振態(tài)分布 反射特性 J . 應(yīng)用光學(xué) , 2004, 25( 2 : 25 - 27. 221 鏡每一面反射后的傳播光線, 得到了每一平面上光線 傳播的方向矢量, 在此基礎(chǔ)上, 利用瓊斯矢量法建立 了每一反射平面的瓊斯矩陣, 分析計(jì)算了面與面之間 隨向坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角, 建立了面與面之間的傳輸矩 陣, 理論和實(shí)驗(yàn)同時(shí)證明了線偏振平行光通過別漢棱 鏡后像面上的偏振狀態(tài)分布。 一束線偏振光通過別漢棱鏡后得到的不再是 線偏振光 , 而是一束含有 2 個(gè)橢圓偏振態(tài)的光束, 這 2 個(gè)橢圓偏振光是分別經(jīng)由 2 個(gè)不

6、同光路出射, 各占光束的一半空間, 且其方位角不等。 別漢棱鏡出射光的偏振態(tài)分布與入射線偏振 光的振動(dòng)方向有關(guān) : 入射線偏振光的振動(dòng)方向與 x 軸夾角為 0 、 90 、 180 、 270 時(shí) , 兩橢圓偏振光的橢 偏率是相同的 , 而在其他振動(dòng)方向時(shí) 橢偏率是不 同的 ; 入射 線偏振 光的 振動(dòng) 方向在 第一、 三 象限 時(shí), 別漢棱鏡像面上兩橢圓偏振光的 方位對(duì)稱軸 與入射線偏振光的振 動(dòng)方向是互余的 ; 入射線偏 振光的振動(dòng)方向在第二、 四象限時(shí), 別漢棱鏡像面 上兩橢圓偏振光的方位對(duì)稱軸與入射線偏振光的 振動(dòng)方向是互補(bǔ)的。 綜上所述, 理論分 析和實(shí)驗(yàn)檢測(cè)得到了一致 的結(jié)論, 別

7、漢棱鏡的偏振效應(yīng)將會(huì)導(dǎo) 致成像光束 的像面上出現(xiàn)不均勻的偏振態(tài)分布。 參考文獻(xiàn) : 1 匡萃方 , 馮 其波 , 劉 欣 . 用 矢量 方法 分析 角錐 棱鏡 的 5 4 2 K U A NG Cui fang, F EN G Qi bo, LI U Xin. A na lysis of r eflectio n pr operty o f cube - cor ner retro reflecto r w ith vector ex pr ession J . Jo ur nal of A pplied Optics, 2004, 25( 2 : 25 - 27. ( in Chinese

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