9.2.1直角坐标条 ■电矢量可分解为任意两个相互垂直方向上的分量： Ex =X sin(@t-Ex) Ey=Ysin(@t-Ey) ■电矢量端点的轨迹方程： X y2-2 cosδ=sin28 XY XY:振幅；O:角频率；8xCy:初始相位角；δ=8x8y:相位角 振幅、Y和相位角δ决定了偏振的状态 用X、丫和δ可充分描述该椭圆偏振波 16
16 9.2.1 直角坐标系 n 电矢量端点的轨迹方程： d d 2 2 2 2 2 + - 2 cos = sin XY E E Y E X Ex y x y sin( ) sin( ) y y x x E Y t E X t w e w e = - = - Ex Ey n 电矢量可分解为任意两个相互垂直方向上的分量： XY：振幅；w：角频率；exey：初始相位角；d＝ ex- ey：相位角 振幅X、Y和相位角d决定了偏振的状态 用X、Y和d可充分描述该椭圆偏振波
E =X sin(ot-) Ey=Ysin(ot-ex+δ) ■一般情况，δ=8x8y丰mπ(m=0,±1，±士2，.…) 口电矢量E的矢端轨迹为一楠圆一椭圆偏振光 口兀<δ<0，X轴相位超前，电矢量逆时针方向运动，左旋偏振 口0<δ<π，y轴相位超，电矢量顺时针方向运动，右旋偏振 ■偏振方位角，椭圆主轴与X轴夹角ψ： Y E 2XY Ψ Ex g2w-Xycos -X O X 17
17 sin( ) sin( ) w e d w e = - + = - y x x x E Y t E X t n 一般情况，d＝ ex- ey ≠ mp (m=0, ±1, ±2,…) q 电矢量E的矢端轨迹为一椭圆——椭圆偏振光 q -p<d<0，x轴相位超前，电矢量逆时针方向运动，左旋偏振 q 0<d<p，y轴相位超前，电矢量顺时针方向运动，右旋偏振 n 偏振方位角，椭圆主轴与X轴夹角ψ： tg2ψ = 2XY X2 −Y 2 cosδ -X X Y -Y O Ex Ey E ψ
E =X sin(ot-, E,=Ysin(ot-&x+δ) 当8=mπ(m=0,士1，士2，.)时：×、y分量同相或反相 楠圆变为直线，线偏振波 当δ=m元，m为偶数时：X、y分量同相 一、三象限直线方程 Ey =Y.Ex/X ■ 当δ=m元，m为奇数时：X、y分量反相 二、四象限直线方程 Ey=-Y.Ex/X ■ 当δ=(2m+1)/2(m=0,±1，±2，…)时：相位相差90度 标准楠圆方程，主轴与坐标轴重合 Ex2/x2+Ey2/Y2=1 ■δ=(2m+1)/2(m=0,±1，±2，…)，且X=Y时： 则电矢量E的矢端轨迹为圆一圆偏振光 Ex2+Ey2-Y2 18
18 n 当d＝mp (m=0, ±1, ±2,…)时：x、y分量同相或反相 椭圆变为直线，线偏振波 n 当d＝mp，m 为偶数时：x、y分量同相 一、三象限直线方程 n 当d＝mp ，m 为奇数时：x、y分量反相 二、四象限直线方程 n 当d＝(2m+1)p/2 (m=0, ±1, ±2,…)时：相位相差90度 标准椭圆方程，主轴与坐标轴重合 n d＝(2m+1)p/2 (m=0, ±1, ±2,…)，且X＝Y时： 则电矢量E的矢端轨迹为圆—圆偏振光 Ey = Y×Ex X E X E Y 1 2 2 y 2 2 x + = 2 2 y 2 Ex +E = Y Ey = - Y×Ex X = sin(w -e ) = sin(w -e +d ) x x y x E X t E Y t
8=0 0<δ<π/2 δ=元/2 π/2<δ<元 (a) (b) (c) (d) 8=元 0<δ<3π/2 δ=3π/2 3元/2<6<2元 (e) (f) (g) (h) 19
19 （a） d=0 （b） 0<d<p/2 （d） p/2<d<p （e） d=p （f） 0 <d<3p/2 （g） d=3p/2 （h） 3p/2<d<2p （c） d=p/2
9.2.2斯托克斯参数 ■简单波的偏振态，可以用振幅X 、Y和相位角δ描述 英国物理学家 斯托克斯 ■但是振幅和相位角的量纲彼此 不同 ■用来讨论偏振辐射经过介质后偏 振状态发生的变化时，非常不方 便，有时甚至复杂的无法解决！ ■1852年，斯托克斯发现辐射偏 振可以用实验观测量来描述 20
20 n 简单波的偏振态，可以用振幅X 、Y和相位角d描述 n 但是振幅和相位角的量纲彼此 不同 n 用来讨论偏振辐射经过介质后偏 振状态发生的变化时，非常不方 便，有时甚至复杂的无法解决！ n 1852年，斯托克斯发现辐射偏 振可以用实验观测量来描述 英国物理学家 斯托克斯 9.2.2 斯托克斯参数