Bài thuyết trình Các trạng thái phân cực của ánh sáng – Vec tơ Jones

Chia sẻ: Lavie Lavie | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

48
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài thuyết trình Các trạng thái phân cực của ánh sáng – Vec tơ Jones nêu lên các trạng thái phân cực của ánh sáng, các đại lượng đặc trưng cho trạng thái phân cực, chuẩn hóa vector Jones, vector Jones cho các trạng thái phân cực và một số nội dung khác.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài thuyết trình Các trạng thái phân cực của ánh sáng – Vec tơ Jones

CÁC TRẠNG THÁI PHÂN CỰC CỦA ÁNH SÁNG – VEC TƠ JONES HV: VŨ THU HIỀN
CÁC TRẠNG THÁI PHÂN CỰC CỦA ÁNH SÁNG    E ( z, t )  Ex ( z , t )  E y ( z, t ) Với: Ex ( z , t )  E0 x cos(t  kz   x ) E y ( z , t )  E0 y cos(t  kz   y ) E x Ex Ey    cos( ty kz ) cos sin sinx xsin(tt kz cos(  kz x  y  x ) ) sin( ) sin E0 x E0 x E0 y E y Ex Ey costykz ) cos  cos(  yx sin( cos tt kz  sin( ) sin  kz  y  y  x ) ) sin( E0 y E0 x E0 y 2 2  Ex   E y   Ex   E y  2       2     cos   sin   E0 x   E0 y   E0 x   E0 y  Với    y  x
2 2  Ex   E y   Ex   E y  2       2     cos   sin   E0 x   E0 y   E0 x   E0 y  Diện dích cùa ellip phân cực là: A   E0 x E0 y sin     / 2  Amax   E0 x Eoy   0  Amin  0
2 2  Ex   E y   Ex   E y  2       2     cos   sin   E0 x   E0 y   E0 x   E0 y  Trường hợp 1: E0 y  0  E y  0 Ex  E0 x cos(t  kz   x ) Phân cực thẳng ngang ( linear horizontally polarized) E0 x  0  Ex  0 Ey  0 Phân cực thẳng dọc ( linear vertically polarized)
2 2  Ex   E y   Ex   E y  2       2     cos   sin   0 x   E0 y E   0 x   E0 y E  Trường hợp 2:   0;  2 2 2  Ex   E y   Ex   E y   Ex Ey        2      0      0  E0 x   E0 y   E0 y   E0 x   E0 x E0 y   Ey  E0 x    Ey     Ex Diện tích ellip phân cực Amin =0 E E   0y   Ex Nếu: E0 x  E0 y  E y   Ex  “+”:phân cực thẳng với E hợp với x một góc +450  “-”:phân cực thẳng với E hợp với x một góc -450
2 2  Ex   E y   Ex   E y  2       2     cos   sin   E0 x   E0 y   E0 x   E0 y   Ey Trường hợp 3:    / 2; 3 / 2 2 2   Ex   E y  Ex       1  E0 x   E0 y  diện tích ellip phân cực Amax   E0 x E0 y  Phân cực ellip Ey Trường hợp 4: E0 x  E0 y  E0 ;    / 2; 3 / 2 2  2 E E x y Ex   1 2 2 E E 0 0 Diện tích ellip phân cực A   E02 Phân cực tròn phải ( right circularly polarized ) :   /2 Phân cực tròn trái ( left circularly polarized) :   3 / 2
Các đại lượng đặc trưng cho trạng thái phân cực Góc phương vị ( angle of rotation):  0    2 E0 x E0 y cos  tan 2  E02x  E02y    / 2; 3 / 2    0 E0 x  E0 y   0   Ey Ey   Ex Ex
 b Ey Độ ellip e    tan  a b   a      4 4  Ex Phân cực thẳng khi: b=0  0 Phân cực tròn khi: b=a     / 4 E0 y Nếu: tan  Thì: s in2  (s in2 ) sin  (0     / 2) E0 x
VECTOR JONES Ánh sáng có thể biểu thị bằng vector điện trường xoay chiều. Khi được viết dưới dạng 1 vector cột nó có dạng: i x   Ex (t )   E0 x e  E   i y  (1)  E y (t )   E0 y e  Vector này được gọi là vector Jones Ex (t ), E y (t ) Là các thành phần vô hường tức thời của vector điện trường , là các số phức nên chứa đầy đủ các thông tin về biên độ và pha Trong nhiều trường hợp không cần biết chính xác biên độ và pha của các vector thành phần. Do đó, vector Jones có thể chuẩn hóa và bỏ qua thừa số pha chung.
Chuẩn hóa vector Jones Cường độ điện trường: I  Ex Ex*  E y E y* (2)  Ex  *  Hay: I   Ex* *  E    y I E E  Ey  Từ (1) và (2)  E02x  E02y  I  E02 2 *  Đặt: E  1  E E  1 0
Vector Jones cho các trạng thái phân cực Phân cực thẳng ngang và dọc:   Ex (t )    0  E    E     0  E (  y t )  1   0  Dạng chuẩn hóa: E    E    0 1   Phân cực thẳng với E Lập với x góc +450 Ex  E y   E0 x ei x   1 1 E450   i x  Dạng chuẩn hóa: E450    E0 x e  2 1
 Phân cực thẳng với E Lập với x góc -450 Ex   E y ;   E0 x ei x  Dạng chuẩn hóa:  1 1 E450   i x  E450   1   E0 x e  2  Phân cực tròn phải: E0 x  E0 y ;  y   x   / 2   E0 x ei x   1 1 ER   Dạng chuẩn hóa: ER  i ( x  /2)  i   E0 x e  2 Phân cực tròn trái: E0 x  E0 y ;  y   x  3 / 2   E0 x ei x   1 1 ER   Dạng chuẩn hóa: ER  i ( x 3 /2)   i   E0 x e  2 
Phân cực ellip:   E0 x ei x  E i y     y  x  E0 y e   i x  E0 x  i  E0 x  Ee   i   e   E  0y e  (  0yE cos  )  i ( Eoy sin  )  Vector Jones cho phân cực ellip tổng quát:  1  A  E 2 2 2  B  iC  A  B C  
  3  Ví dụ: phân tích vector Jones: E   2  i  E0 x  3 E0 y  2 2  12  5   arctan(1/ 2)  26, 60 2 E0 x E0 y cos  0 tan 2  2 2    35,8  E E 0x 0y Ey 2 2  Ex   E y   Ex   E y  2       2     cos   sin  E E  0x   0 y   0 x   E0 y E    Ex 2 2 Ex E y    0, 267 Ex E y  0, 2 9 5