1-1 偏振光概述
2、偏振光（Polarized light）：
光矢量的方向和大小有规则变化的光
线偏振光（Linearly polarized light）：光矢量方向 不变，其大小随位相变化。
圆偏振光（Circularly polarized light）：光矢量大 小不变，其方向绕传播方向均匀转动， 且矢量末端轨迹为圆。 椭圆偏振光（Elliptically polarized light）：光矢量 大小和方向都在有规律地变化，且矢量 末端轨迹为椭圆。
y0 x0
1、线偏振光的归一化(Normalization)琼斯矢量 若光矢量沿x轴，Ex0=1 Ey0=0 =0 ，则： E 1
0
若光矢量沿y轴，Ex0=0 Ey0=1 =0 ，则：
0 E 1
若光矢量与x 轴成q 角，振幅为a的线偏振光，
E x E x 0 cos(t z ) E y E y 0 cos(t z )
在 Ex-Ey 平面上,电矢量的轨迹为一直线:
Ex E y Ex 0 E y 0 const
2) 圆偏振光(Circularly polarized light)
Ex0 Ey 0
迎着光的传播方向观察
第一章
光控器件的基础
第一节 光的偏振 第二节 晶体光学基础 第三节 电光控器件的物理基础
第四节 声光、磁光控制器件的物理基础
第五节 激光信号调制的基本理论
第一节 光的偏振
光的偏振（Polarization of light）现象的发现
Found by Etienne Louis Malus (1775-1812) who is French army officer and engineer ； One evening in 1808 while standing near a window in his home in Paris, Malus was looking through a crystal of Iceland spar(冰洲石）at the setting sun reflected in the windows across the street. As he turned the crystal about the line of sight, the two image of the sun seen through the crystal became alternately darker and brighter, changing every 90o of rotation. After this accidental observation Malus followed it up quickly by more solid experimental work and concluded that the light by reflection on the glass, became polarized. （polarize：偏振、极化）
z
。Ey超前 Ex
2


2
右旋
。Ey滞后 Ex
2
左旋


2
3) 椭圆偏振光 (Elliptically polarized light) 电矢量端点轨迹的投影为椭圆。 每一时刻的电矢量可分解为 z
Ex Ex 0 cos(t z ) E y E y 0 cos(t z )
2 偏振光（Polarized light）的数学描述 偏振光方程
E＝E x x E y y E x E x 0 cos(t z ) E y E y 0 cos(t z )
1）线偏振光 (Linearly polarized light) 振动平面： 光矢量与传播方向组 成的平面称为线偏振 光的振动平面;
有Ex a cosq , Ey a sinq , 0
1 acosq E a asinq cos q q sin
则
2、圆偏振光的归一化(Normalization)琼斯矢量
2Ex E y E 2 cos 1 E E y 0 Ex0 E y 0
2 x 2 x0
2 Ey
0 2
左旋 右旋
仅当X,Y方向分量的 相位相差±π/2时， 才为正椭圆。
3、部分偏振光( Partially polarized light)
自然光在传播过程中，由于外界的作用造成振动方 向上强度不等，使某一方向上的振动比其它方向上的振 动占优势。
1 E x 0 e j x 0 j x 0 E y0 E0 E e j j y 0 x0 e E e y0 Ex0 21的列矩阵表示：
为琼斯矢量
Ex0 e j x 0 E y 0 e j 此时排除系数的 2 2 E Ex0 E y 0 x0 称为归一化的琼斯矢量 矩阵为琼斯矩阵。 1
1-1 偏振光概述
一、偏振光与自然光（Polarized light and Natural light）
1、自然光：具有一切可能的振动方向的许多光波之和。 特点：振动方向的无规则性。 表示：可用两个振动方向垂直的、强度相等的、
位相关系不确定的光矢量表示。
沿各个方向振动的几率都相同。 自然光 Natural light
自然光 Natural light
部分偏振光 Partial polarized light
1-2 偏振光的矩阵表示
j ( kzt ) j ( kzt y 0 ) j ( kzt x 0 ) E ( z , t ) Ex 0 e x E y 0e y E0e j y 0 j x 0 E0 Ex 0e x E y 0e y