我們用偏振來(lái)描述光波電場(chǎng)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(gè)簡(jiǎn)單的長(zhǎng)波通濾波器在斜入射時(shí)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?
yz&q2 |SXMu_w >t6'8g"T 圖1. 在45°條件下計(jì)算的600nm長(zhǎng)波通濾光片,顯示了P偏振、S偏振和平均偏振的透射率。
,BN}H-W\2 讓我們將討論局限于完全各向同性的材料。所涉及的過(guò)程是線性的,允許我們將任何問(wèn)題分解為一系列可以單獨(dú)遵循的簡(jiǎn)單分量。對(duì)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)。
vNwSZ{JBd ."#jN><t 當(dāng)我們討論偏振時(shí),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(gè)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(shí)被稱為偏振的本征模式,這在斜入射時(shí)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。
:4L5@>b- )v$Cv|" 如果沒(méi)有參考系,那么這些性能
參數(shù)是沒(méi)有意義的,我們需要定義基準(zhǔn)軸,電場(chǎng)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。
,uD*FSp> h"Yqm"U/ 在垂直入射時(shí),對(duì)線性偏振方向影響,因此我們將入射波中的電場(chǎng)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(duì)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(shí)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。
+#*z"a` @_weMz8} 我們約定中的不連續(xù)性會(huì)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(gè)s和p偏振的約定,因此選擇電場(chǎng)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。
Qak@~b KLv '<E8<bi 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。
*R~(:z>> /;(%Xd&: 圖3. p和s偏振的電矢量正方向的慣例。
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