学习:电磁波界面反射 + **分析。
一束5w的线偏振光以= 45 度方位角振动,垂直入射到玻璃 - 空气表面,该光束波长0.6m,玻璃介质折射率1.54 @0.
6m,当入射角从0-70 度变化时,通过给定条件,分别完成如下要求:
1 建立数学模型;
2 画出该光束反射光的光强曲线(i-);
3 分析该反射光束的偏振态变化,画出偏振方向变化曲线(-)和偏振光束相位变化曲线(-)
注:光束从光密到光疏的界面,在入射角从0-70 度变化中,包括了临界角c)
1.,又由于线偏振光以= 45 度方位角振动,故有,即得,再联立公式。
即可写出相应的matlab**:
theta1=0:0.1:70;
theta2=asin(1.54*sin(deg2rad(theta1)))
rp=-tan(deg2rad(theta1)-theta2)./tan(deg2rad(theta1)+theta2);
rs=-sin(deg2rad(theta1)-theta2)./sin(deg2rad(theta1)+theta2);
i=2.5*(abs(rp).^2+abs(rs).^2);
plot(theta1,i);
生成图像如下:
2. 偏振方向变化曲线(-)
对于反射光的偏振方向有,又由于线偏振光以= 45 度方位角振动,故有,再由,,得,即可写出相应的matlab**:
theta1=0:0.1:70;
theta2=asin(1.54*sin(deg2rad(theta1)))
rp=-tan(deg2rad(theta1)-theta2)./tan(deg2rad(theta1)+theta2);
rs=-sin(deg2rad(theta1)-theta2)./sin(deg2rad(theta1)+theta2);
phi=rad2deg(atan(rs./rpphi为偏振方向。
n=length(rp);
for i=1:1:n
if imag(rp(i))=0
m=i;end
endx=zeros(1,m);
phi_=zeros(1,m);
for h=1:1:m
x(h)=theta1(h);
phi_(h)=phi(h);
endplot(x,phi_);
生成图像如下:
其中入射角大于临界角后反射光为椭圆偏振光,故不存在相应的偏振方向。
3. 偏振光束相位变化曲线(-)
对于p光和s光,有,,当入射角小于临界角时,,均为实数,故其正负号反应了相位的变化:当,大于0时,为0;当,小于0时,为180°。当入射角大于临界角时,,均为虚数,有。
由此即可写出相应的matlab**:
theta1=0:0.1:70;
theta2=asin(1.54*sin(deg2rad(theta1)))
rp=-tan(deg2rad(theta1)-theta2)./tan(deg2rad(theta1)+theta2);
rs=-sin(deg2rad(theta1)-theta2)./sin(deg2rad(theta1)+theta2);
n=length(rp);
for i=1:1:n
if imag(rp(i))=0
m=i;end
endphi_p=zeros(1,mphi_p为入射角小于临界角时的入射角横坐标。
phi_p_=zeros(1,mphi_p_为临界角前p光相位。
phi_s_=zeros(1,mphi_s_为临界角前s光相位。
phi_p2=zeros(1,n-mphi_p2为入射角大于临界角时的入射角横坐标。
phi_p2_=zeros(1,n-m); phi_p2_为临界角后p光相位。
phi_s2_=zeros(1,n-m); phi_s2_为临界角后s光相位。
for h=1:1:n-m
phi_p2(h)=theta1(h+m);
endfor h=1:1:n-m
phi_p2_(h)=rad2deg(angle(rp(h+m)))
phi_s2_(h)=rad2deg(angle(rs(h+m)))
endfor h=1:1:m
phi_p(h)=theta1(h);
if rp(h)<0
phi_p_(h)=180;
endif rs(h)<0
phi_s_(h)=180;
endend
figure
plot(phi_p,phi_p_,'ro');
hold on;
plot(phi_p2,phi_p2_);
hold off;
figure
plot(phi_p,phi_s_,'ro');
hold on;
plot(phi_p2,phi_s2_);
hold off;
生成图像如下:
偏振光束相位变化。
红线所示为入射角小于临界角时p偏振光束相位变化,蓝线表示入射角大于临界角时p偏振光束相位变化。
2. s偏振光束相位变化。
红线所示为入射角小于临界角时s偏振光束相位变化,蓝线表示入射角大于临界角时s偏振光束相位变化。
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