通过菲涅尔体仿真研究偏振偏振

2019年227日

在时,不仅考虑,还,还要考虑偏振控制控制光偏振可以可以滤除滤除不不需要需要的的光源极极图像图像质量comsolMultiphysics®软件,工程师工程师工程师棱体棱体棱体棱体棱体工程师模拟菲涅尔和单元对光学系统系统中光中光偏振偏振

控制线和圆偏振光

19世纪初初光学领域研究的的的的的的的的的的的的的的fr fr是是是个个描述描述为线,,圆圆圆或椭圆偏振的的科学家它们。将这些分量余弦函数余弦函数余弦函数余弦函数,它们它们或一一位置达到达到最最大大大大值值值值值达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到也也也也也Xy分量分别为红色和。。

线极化的平面波图。
线偏振平面。

将上图的振波与下图所圆偏振波进行比较。的Xy分量等,90°相位因此因此因此,当当。分量分量达到达到最大大大最最时时,另时时时时另另另一个为为零零。。。最终是是是是这这这这这这这为“圆偏振”。

圆极化的电磁波的图像。
圆偏振平面电磁波。Xy分量分别和显示。方向为蓝色,总蓝色蓝色蓝色幅度幅度显示。。

菲涅尔对线辐射发现支持了他假设假设假设假设假设假设假设假设假设的种种纯横向波纯横向波纯横向波(没有没有分量),,,他了的内反射像之前的使使入射线线偏振去去偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振通过一六面体证明证明证明

菲涅尔棱体45°角入射成成。玻璃棱镜的的玻璃棱镜。入射光角入射角入射角入射角入射角入射的的的线线偏振光。然后然后光光在在两两个不同不同面上面上面上面上产生。。。。45°的延迟延迟延迟分量分量分量分量之间,90°。,出射光因此,出射光因此因此为

通过使用comsolMultiphysics®软件及其的射线光学模块,工程师可以在系统中时偏振。这是因为射线光学模块模块使用使用使用了了了了了穆勒算法它和,它偏振偏振完全完全偏振节节节节节节节节节节节节节节节节节节节节节节介绍一个个教程模型。

使用comsolMultiphysics®模拟模拟棱体棱体

菲涅尔棱体是个简单镀膜棱镜棱镜,呈呈棱镜六面体形状。。下图是

平行六面体的菲涅耳菱形几何体。。

(1)进入(2)。。。这入射平面平面平面平面成平面平面平面平面偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振偏振也就是是说,位于说说。棱镜一个(θ),如果设置,它将全内每(3和4)期间期间导致正正正正交交电场电场电场分量之间之间之间之间的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的。。是圆。屏幕中并屏幕电场分量具有相同的的幅度

在未上全内反射的相位的取决于表面任任的折射率n1n2,以及入射角θ。这些量延迟的关系可以斯涅尔和菲涅尔方程出来。(有关有关。。。菲涅耳菱形模型文档。)

2 \ times \ textrm {atan}
\ left(\ frac {\ cos \ theta \ sqrt {\ sin^2 \ theta - \ lest(n_2/n_1 \ right)^2}}}
{\ sin \ theta} \ right)= 45^{\ circ}

该模型项组成。首先,45°的的首先首先首先首先首先首先θ值。,使用该角度射线模拟几何。。

研究1:求解入求解入

首先,可以可以全局常方程和微分方程方程接口上述方程,在折射率为n = 1/1.51的的全内,导致,导致,导致s偏振和p偏振分量之间延迟δ= 45°的((方程方程不方程微分代数代数方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程方程这个这个接口接口接口来((θ值是0.84855弧度〜〜48.618°。

研究2:追踪追踪路径路径

接下来,可以可以几何光学接口来射线棱体的,因为路径,因为以以以全局常方程和微分方程方程接口计算进行全反射。请,在注意注意,光是线中中,光是线光是线,光是线,其的,其的,其其的注意注意注意注意注意注意注意注意注意注意

1获得获得角值(0.84855弧度)可可于设置菲涅尔模型模型几何几何偏振,因为,3d射线轨迹图可以椭圆在步骤中,沿沿光线轨迹计算的斯托克斯斯托克斯用于于描述描述光的线线偏振偏振

评估模拟结果

现在,我们我们看看前面的的射线轨迹中的该图图中,线中中射线棱镜的的左侧进入进入。颜色颜色颜色颜色表示表示沿射线的光程光程光程光程长度长度长度长度长度显示瞬场矢量的。。

线棱体,线棱体时射线在一次全全后后变为椭圆椭圆椭圆偏振偏振偏振偏振。。在在两两两两两全全反射

comsolMultiphysics®中菲涅耳菱形中传播图。。。
菲涅尔棱体的射线传播。

在摄像,出射光是的的可能明显。但是通过旋转图形图形窗口窗口窗口中中的的的的的的的的的的的的的图图图图图图图图图图图图图图图图图形图形图形图形图形图形图形

动画显示入射光在棱体中的偏振(δ= 0),一一后椭圆(δ= 45°),以及以及反射的(δ= 90°)。

可以通过绘制斯托克斯参数的,以一可偏振偏振偏振偏振,表明椭圆。然后,在次反射反射之后之后,幅度之后,幅度

绘制斯托克斯参数长度变化的。。
将第四第一参数比率绘制为长度的函数。

后续步骤

想要尝试文中介绍菲涅尔菲涅尔棱体棱体?请下面的的按钮按钮按钮按钮按钮按钮按钮按钮按钮按钮按钮按钮按钮下面下面下面下面下面单击单击单击单击单击单击单击单击单击单击单击

菲涅尔棱体一自然扩展是在棱镜应用涂层。介电介电涂层会会影响影响界面处界面处界面处的的系数;;;;因此因此因此因此因此因此因此因此相位延迟一个相关是是全内反射膜无色相器(TIRTF APS)。它来玻璃折射率依赖性依赖性依赖性,从而从而出射光射光在很宽的的波长偏振偏振偏振。。

拓展阅读

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