HỆ CỘNG HƯỞNG QUANG HỌCHỆ CỘNG HƯỞNG QUANG HỌCHỆ CỘNG HƯỞNG QUANG HỌCHỆ CỘNG HƯỞNG QUANG HỌCHỆ CỘNG HƯỞNG QUANG HỌC

Chỉ xét trong 1 chu kỳ phản xạ

n = 3 lần

0

0

y 0

V 1

0

0

y 0

V 1

0

0

y 0

V 1

0

0

y 0

V 1

0

0

y 0

V 1

Phương pháp ma trận trong

x

y

z

Điện trường E

SỰ LAN TRUYỀN CỦA THÀNH PHẦN ĐIỆN TRƯỜNG TRONG SÓNG ÁNH SÁNG

Nguyên tử

Hấp

thu

Bứ

c xạ

SỰ LAN TRUYỀN CỦA THÀNH PHẦN ĐIỆN TRƯỜNG TRONG SÓNG ÁNH SÁNG

Nguyên tử

Hấp

thu

Bứ

c xạ

ÁNH SÁNG TỰ NHIÊN

ÁNH SÁNG TỰ NHIÊNMôi trường dị

hướng quang học

ÁNH SÁNG PHÂN CỰC TOÀN PHẦN

ÁNH SÁNG PHÂN CỰC MỘT PHẦN

Các vector E chỉ dao động theo 1 phương xác định

THỰC NGHIỆM

Môi trường dị hướng quang học

ÁNH SÁNG PHÂN CỰC TOÀN PHẦN/MỘT PHẦN

THỰC NGHIỆM

CƯỜNG ĐÔ ÁNH SÁNG GIẢM/= 0

Lệch phương mặt phẳng phân cực

Thay đổi trạng thái phân cực

Phương pháp ma trận trong phân cực ánh sáng

Ánh sáng tự nhiên

không phân cựcÁnh sáng phân cực

Ma t

rận c

ột St

okes

(4 x

1):

đặc t

rưng

cho

ánh

sán

g

lan tr

uyền

Ma trận Mueller (4 x 4): đặc

trưng cho tính phân cực ánh

sáng của dụng cụ quang học.

Trạng thái phân cực của một chùm sáng lan truyền được đặc trưng bởi cột Stokes (Ma trận 4x1):

V

U

Q

I

S

Trong đó:I = A2

Q = A2cos2θ = Icđcos2θU = A2sin2θcosΔ = Icđsin2θcosΔV = Icđsin2θsinΔ

Với:A = (H2 + K2)1/2: biên độ củavector cường độ điện trườngIcđ = A2: cường độ củachùm sángθ: góc hợp giữa mặt phẳng daođộng (hay mp truyền) & trục xΔ = φy - φx

Khảo sát một sóng phẳng tần số góc ω lan truyền với vận tốc c theo hướng trục Oz. Biểu thức vector cường độ điện trường theo phương x và phương y:

yy

xx

c

ztKE

c

ztHE

cos

cosVới:H, K: biên độ của vectorcường độ điện trườngtheo phương x, y φx , φy : độ lệch pha củađiện trường theo phươngx, y

Ánh sáng khôngphân cực

0

0

0

I

S

Gọi I1, Q1, U1, V1 là các thông số Stokes của chùm tia trước khi đi vào thiết bị quang học và I2, Q2, U2, V2 là các thông số Stokes của chùm tia sau khi rời khỏi thiết bị, chúng ta có hệ phương trình liên hệ như sau:

I2 = M11 I1 + M12 Q1 + M13 U1 + M14 V1

Q2 = M21 I1 + M22 Q1 + M23 U1 + M24 V1

U2 = M31 I1 + M32 Q1 + M33 U1 + M34 V1

V2 = M41 I1 + M42 Q1 + M43 U1 + M44 V1

Biểu diễn dưới dạng ma trận:

1

1

1

1

44434241

34333231

24232221

14131211

2

2

2

2

V

U

Q

I

MMMM

MMMM

MMMM

MMMM

V

U

Q

I

MS2 S1

Ma trận M (4x4) được

gọi là ma trận Mueller, là

đặc trưng cho từng thiết

bị quang học.

Ma trận Mueller cho kính phân cực tuyến tính lý tưởng, kính cản tuyến tính (retarder), sự quay của trục và kính cản

TYPE OF DEVICE

Ideal linear polarizer at angle θ

Quarter-wave linear retarder

with fast axis at angle θ

Half-wave linear retarder

with fast axis at angle θ

Linear retarder with retardation

δ and with fast axis at angle θ

sin

cos;

0

10

10

0001

4cos;

1000

00

00

0001

00

0

0

0001

2sin

2cos;

0000

0

0

01

2

1

22

222

2222

22222

22

4

4

44

44

22

22222

22222

2

2

22222

22222

22

CS

CCSSC

SSCSC

sS

C

CS

SC

CS

CSSC

SSCC

S

C

SSCS

SCCC

SC