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线偏振光经过反射面后的偏振态变化

秦岭农民 来源:秦岭农民 作者:秦岭农民 2022-04-21 14:46 次阅读

1.线偏振光经过反射面后的偏振态变化

1.1线偏振光反射时的方位角变化

a18b4b56-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

图 1平面波在界面上的反射和折射

一束线偏振光入射到界面上,由于s分量和p分量的振幅反射系数不同,振动方向发生改变,相对入射光而言,反射光的振动面将发生偏转。

设入射光和反射光的光矢量的方位(光矢量振动方向与入射面的夹角)分别为a1a2100c-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.pnga1b4762a-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png,由于任一入射线偏振光的光矢量的振动方位由它的s分量和p分量决定,即a1c69e5e-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

a1d8c214-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

图 2 线偏振光的振动方位

则反射光的光矢量的方位:

a1ee462a-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

1

由菲涅尔公式:

a1ff3e44-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

2

a217a52e-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

3

2、3式代入1式,得:

a22cfce4-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

4

2电介质界面,线偏振光反射后的偏振态变化

(1)固定入射线偏振光方位角,同一介质反射面,反射光振动方位角随入射角变化情况

假设电矢量振动方向与入射面成45°角的线偏振光由空气(折射率n1=1)入射到电介质(折射率n2)上。

电矢量振动方向与入射面成45°角的线偏振光,故:

a23dabac-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

5

a2502976-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

图 3 不同入射角下反射光振动方位角的变化(n=1.5)

a2721c52-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

a293f728-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

(a)a2abb016-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png      (b) a2d33ec4-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png         (c) a2e473e2-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

图 4 不同入射角下反射光振动面的旋转示意图

(2)固定入射角,反射光振动方位角随入射线偏振光振动方位角变化情况

a2f5c804-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

图5同一入射角下,反射光振动方位角随入射振动方位角变化(n=1.5)

3线偏振光经金属界面反射后的偏振态变化

a30b4e4a-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

图 6 椭圆偏振光的描述

a3237ad8-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

6

式中,

a33590c4-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png——椭圆度,a34b9bc6-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.pnga35d99a2-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.pnga371226a-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png为右旋,a381f522-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png为左旋

a3956166-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png——振幅比角,a3a6534a-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png,两分量a3b8c020-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.pnga3cb9cea-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png的振幅比;

a3df1f7c-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png——椭圆偏振光长轴相对于坐标轴p方位角;

a3f09dce-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png——s,p方向上两分量相位差,a40272ce-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

金属反射振幅比:

a4172bba-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

7

a42b022a-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

8

反射率比:

a4431252-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

9

a4599ffe-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

10

两分量相位变化公式:

a4718b8c-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

11

a4841f5e-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

12

a496fe58-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

13

a4ae05e4-c082-11ec-bce3-dac502259ad0.png

14

审核编辑 :李倩

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原文标题:线偏振光经过反射面后的偏振态变化

文章出处:【微信号:gh_38186cae1d9a,微信公众号:秦岭农民】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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