琼斯矩阵是一个2×2的复矩阵,用于表示线性光学元件对偏振光的作用。入射光的偏振状态由琼斯矢量(\mathbf{J}{\text{in}} = \begin{bmatrix} E_x \ E_y \end{bmatrix})描述,其中(E_x)和(E_y)分别表示光波在x和y方向上的复振幅(包含振幅和相位信息)。当光通过一个琼斯矩阵为(\ma...
(1)如果正向穿过光学元件的琼斯矩阵是M,在实验室坐标系不变的情况下,反向穿过光学元件的琼斯矩阵是M的转置: (2)根据光学规律的时间反演对称性,琼斯矩阵是厄米矩阵: (3)对于无光学吸收的介质,琼斯矩阵是单位模的矩阵: 综合以上特点,可以发现琼斯矩阵元间存在关系: 所以琼斯矩阵中只有两个独立分量,可以写为 这个关...
琼斯矩阵 琼斯矩阵(Jones matrix)是光学中一个重要的工具,在描述偏振光的传播和转换过程中起到关键作用。它是一个2×2的矩阵,用于描述光的偏振态之间的关系。 一个偏振光可以用一个二维矢量表示,其中第一个分量表示电场矢量在一个固定坐标轴上的分量,第二个分量表示电场矢量在垂直于该坐标轴的方向上的分量。琼斯...
琼斯矩阵通过将光学元件的传输性质表示为一个二维线性变换矩阵,可以非常方便地进行光学元件的分析与计算。 1. 在了解琼斯矩阵之前,我们首先要介绍琼斯向量(Jones vector)。琼斯向量是一个二维复数向量,用于表示光的电场的振动状态。一个琼斯向量可以表示为: J = [Ex, Ey]^T 其中Ex和Ey分别表示光电场在x轴和y轴...
琼斯矩阵是描述光波偏振状态变化的一个矩阵工具,它在经典光学和量子光学中都有广泛应用。在经典光学中,琼斯矩阵用于分析光通过不同光学元件后的偏振状态变化;在量子光学中,琼斯矩阵可以类比为量子态的变换,反映光子通过不同介质或元件时量子态的演化。 具体来说,琼斯矩阵是一个2x2的复数矩阵,可以表示为: [ J = ...
左旋(上)、右旋(下)圆偏振光示意图 可以很明显的看到,两种琼斯矩阵所代表的圆偏振光具有相反的旋性。从而具象化地理解: (1)当y偏振分量落后x偏振分量π/2相位时,为左旋圆偏振光; (2)当y偏振分量领先x偏振分量π/2相位时,为右旋圆偏振光。
最简单直接的观察琼斯矩阵表面所产生的影响的方法是使用偏振光瞳图 (Polarization Pupil Map) 功能。该功能位于分析 (Analysis) 选项卡 > 偏振 (Polarization) 菜单中。打开该工具,设置输入光的偏振态为左旋圆偏振光: 经过四分之一波片后可以看到左旋偏振光变为线偏光,且透过率为100%: ...
1. 偏振器:对于理想的线偏振器,其琼斯矩阵取决于偏振器的透光轴方向。若透光轴沿 x 轴方向,琼斯矩阵M_x=begin{bmatrix}10 00end{bmatrix}若透光轴沿 y 轴方向,琼斯矩阵M_y=begin{bmatrix}00 01end{bmatrix} 2. 波片:波片的琼斯矩阵与波片的类型(如四分之一波片、二分之一波片等)以及快轴方向有关。
琼斯矩阵是描述偏振光学元件对光波偏振态变换的数学工具。任意波片作为常见的偏振器件,其琼斯矩阵形式与波片的快轴方位角θ及相位延迟量δ密切相关。设波片快轴与x轴夹角为θ,相位延迟为δ,则其琼斯矩阵可通过坐标变换推导得出: 其中旋转矩阵 。展开运算后得通用表达式: 当δ=π/2时为四分之一波片,δ=π时为半波...