利用單個(ge) AOM、EOM、SLM等光學調製器件與(yu) 1/4波片實現對偏振光偏振方向變化的方法和原理。
利用相位調製器和1/4波片對線偏光的偏振方向進行旋轉,結構大概為(wei) :
假設一束水平方向的偏振光
E=E0·ei(-ωt+φ_0)
為(wei) 方便理解,隻考慮強度和相位,並且假定強度值為(wei) 2。
[加入相位調製器]
調製器的調製方向與(yu) 入射光的偏振方向呈45°,f與(yu) s方向引入的相位差為(wei) 調製量φ。
此時,f方向
Ef=√2*ei(-ωt+φ)
s方向
Es=√2*e-iωt
[加入1/4波片]
然後,再加入一片1/4波片,波片的f軸方向與(yu) 調製器的調製方向呈45°,y軸方向。
將Ef和Es分解到x和y軸方向,即1/4波片的s和f方向。
Ef分解為(wei) Eff和Efs兩(liang) 個(ge) 分量,Es分解為(wei) Esf和Ess兩(liang) 個(ge) 分量。
Eff=ei(-ωt+φ+π/2)
Efs=ei(-ωt+φ)
Esf=-ei(-ωt+π/2)
Ess=e-iωt
因此,最終x方向為(wei)
EX=Efs+Ess=ei(-ωt+φ)+e-iωt
y方向為(wei)
Ey=Eff+Esf=ei(-ωt+φ+π/2)-ei(-ωt+π/2)
對EX和Ey進行整理可得:
EX=cos(ωt-φ)+cos(ωt)-i*[sin(ωt-φ)+sin(ωt) ]
Ey=sin(ωt-φ)-sin(ωt)+i*[cos(ωt-φ)-cos(ωt)]
其中,EX和Ey的實部整理後分別為(wei) :
E_(X(real))=2*cos(φ/2)*cos(ωt-φ/2)
E_(Y(real))=-2*sin(φ/2)*cos(ωt-φ/2)
由此可見,X 和Y方向的相位是相同的,而振幅分別為(wei) 2*cos(φ/2)和-2*sin(φ/2),由於(yu) 最初為(wei) 方便計算假設入射光初始振幅為(wei) 2,歸一
化後X和Y方向的振幅分別為(wei) cos(φ/2)和-sin(φ/2),表現為(wei) 經過調製和1/4波片後,偏振方向發生改變,改變的角度為(wei) φ/2。
通過對偏振方向的調製,後方加檢偏,可以實現對振幅的調製。
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