Macleod中的偏振
我們用偏振來描述光波電場的方向。雖然是很復(fù)雜,但它的影響是完全明確和可計(jì)算的。圖1顯示了一個簡單的長波通濾波器在斜入射時的計(jì)算性能,其曲線標(biāo)記為p-偏振、s-偏振和平均極化。這些名稱是什么意思? *@;Pns]L- =;HC7TUM& {|!>
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圖1. 在45°條件下計(jì)算的600nm長波通濾光片,顯示了P偏振、S偏振和平均偏振的透射率。 BqoGHg4iq 讓我們將討論局限于完全各向同性的材料。所涉及的過程是線性的,允許我們將任何問題分解為一系列可以單獨(dú)遵循的簡單分量。對于Essential Macleod中的所有計(jì)算,基本分量是線偏振平面波(或單色光)。 JU>F&g/| l~",<bTc 當(dāng)我們討論偏振時,我們經(jīng)常提到線偏振或平面偏振、圓偏振和橢圓偏振。在計(jì)算中,所有這些偏振被表示為兩個正交線偏振的組合,其可以單獨(dú)計(jì)算并且在透射或反射中的取向不變。它們有時被稱為偏振的本征模式,這在斜入射時尤為重要。光學(xué)薄膜的作用是改變每種組分的振幅和相位。膜層的性能量化了這些變化。 sVT:1 kI 4%refqWK 如果沒有參考系,那么這些性能參數(shù)是沒有意義的,我們需要定義基準(zhǔn)軸,電場的正方向,以及我們比較相位的點(diǎn)。Z軸垂直于膜層表面,其正方向與入射方向一致。X軸沿著膜層表面,與Z軸一起定義入射面。原點(diǎn)是Z軸與前表面面或入射面的交點(diǎn)。我們通常將入射面可視化為顯示系統(tǒng)的平面,Y軸垂直于顯示器,并向外指向觀察者。 <V}
ec1 92F9)S{" 在垂直入射時,對線性偏振方向影響,因此我們將入射波中的電場的正方向設(shè)置為沿著正y軸。相同的慣例適用于反射波和透射波。對于相位參考點(diǎn),我們選擇入射波和反射波的坐標(biāo)原點(diǎn),但是z軸從發(fā)射波的后表面或出射表面出現(xiàn)的點(diǎn),我們選擇時間變量,使入射波的相位在參考點(diǎn)處為零。然后,反射和透射波的相位也就是反射和透射的相位變化。圖2顯示了這種約定。 $U*b;'o qDlh6W?}k 我們約定中的不連續(xù)性會造成很大的困難,因此我們確保斜入射約定與正常入射約定兼容。我們需要一個s和p偏振的約定,因此選擇電場的正方向,如圖3所示。很明顯,這一慣例在正常情況下崩潰,如圖2所示。 t%S2D G;jX@XqZ
圖2. 電矢量正方向的垂直入射慣例。這適用于所有可能的線偏振方向。 +f){x9
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圖3. p和s偏振的電矢量正方向的慣例。 gUa-6@ 反射率R和透射率T是計(jì)算的重要參數(shù),我們必須小心它們在斜入射時的定義。所涉及的光是無限大的平面波,它們超出了我們的接收器。在沒有吸收的情況下,我們希望R和T相加等于一個單位(或100%),但是由于折射以及接收器位置的原因,這將無法實(shí)現(xiàn)。因此,我們在計(jì)算中使用輻照度的垂直分量。當(dāng)光束直徑小于接收器的光束直徑時,該定義與使用受限光束(例如來自激光器的光束)的測量完全一致。 Z'!Ii+'6 $?Dcp^
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