几种表示光偏振态方法的关系研究

常用的偏振光的表述由数学描述和几何描述两种，Joanes矢量、Stokes矢量是对其做数学描述．用几何方法通过Poincare球表示各种偏振态更显直观，Poincare球是其几何表述．Joanes矢量和Stokes矢量对用数学手段处理偏振态的变换提供了方便．本文对几种表示光偏振态的方法作了详尽地阐述，并从解析式上证明了他们之间的关系，指出了三种方法的优缺点．     

Stokes子空单位球与Poincare球表示光偏振态的研究

本文借助数学工具，引入Poineale球与Stokes子空间单位球表示光的偏振态，并对二者关系进行了研究。结果表明：Poineale球能形象地表示线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光，而对非偏振光却无法表示；Stokes子空间单位球除具有和Poincare球相同的性质外，还给出了非偏振光在单位球上的表示．     

Poincare球的特征及其应用

本文由Stokes 参量入手引入Poincare 球;进而利用椭园偏振光的基础理论和球面三角学的基本公式证明了在描述直线偏振、园偏振和椭园偏振光等方面Poincare球的各种特征;在此基础上,本文最后用四个典型实例阐明了Poincare 球在晶体光     

用Stokes子空间单位球表示光的偏振态

由Stokes矢量构成Stokes空间 ,借助数学工具 ,类比布卡尔球对光的偏振态的表述 ,用Stokes子空间单位球表示光的偏振态 .     

斯托克斯矢量和穆勒矩阵在偏振光中的应用研究

分析和探讨了矩阵光学中的斯托克斯(Stokes)矢量和穆勒(Mueller)矩阵,并与琼斯(Jones)矢量和琼斯矩阵作了对比探讨;计算得出了部份偏振光的斯托克斯矢量表示法和右旋与左旋圆偏振器的穆勒矩阵表示法.综合分析了几个实例,探讨了斯托克斯矢量和穆勒矩阵在自然光、部分偏振光和完全偏振光中的应用.探讨了Stokes矢量和Jones矢量的变换关系.     

双λ/4波片复合的特性分析

为了得出双λ/4波片复合后的综合偏振特性,利用Stokes矢量和Muller矩阵从理论上分析了线偏振光通过双λ/4波片后出射光的偏振态.结果表明：调整第一只λ/4波片快轴与入射线偏振光光矢量的夹角以及两只λ/4波片快轴之夹角,可以获得不同的偏振态,即：出射光可为线偏振光、圆偏振光或椭圆偏振光,且各夹角不同,出射光的态势及旋性就不同,调整其中某个角度,能够实现偏振光状态的转换.     

偏振光与偏振器件的矩阵分析

讨论了光的偏振态的矩阵表示和偏振器件的矩阵表示方法以及它们的应用。利用坐标变换关系，能快捷地求出偏振器件的琼斯矩阵；而当偏振光依次通过几个偏振器件时，只要连续应用矩阵相乘，就可以方便地求出透射光的偏振状态。矩阵表示法对于讨论偏振光偏振态的变化非常快捷方便。     

斯托克斯空间内利用起偏器和波片变换光的偏振态

利用斯托克斯矢量法分析法的偏振态的变换原理，并在布卡尔球上直观地表示出来。     

偏振光与偏振元件的琼斯矢量分析

研究了偏振光和偏振元件的琼斯矢量表示方法,以及琼斯矢量的应用,结果表明,琼斯矢量对偏振光偏振态的变化十分有效。     

矩阵光学中的琼斯矩阵方法与其在偏振光中的应用

分析和探讨了线偏振光、椭圆(圆)偏振光和常用起偏方法与偏振光学器件以及矩阵光学中的琼斯矩阵方法,结合一些实例的计算与分析,探讨了偏振光的叠加与合成和偏振光通过组合偏振光学器件后出射光的偏振态,进一步分析和探讨了琼斯矩阵在偏振光中的应用.     

庞加莱球的光纤应力测量

推导用斯托克斯参数表示的光纤应力计算公式．指出在一个无损耗单元内，从一个偏振态到另一个偏振态的任何变化，都对应着庞加莱球相对于直径的一个旋转．如果令球的半径为R=k(相位应力系数)，则压应力F可用球与S2OS3平面相交圆上的一段大圆弧表示．当入射光为线偏振光时，若单模光纤无固有双折射，则F=k[tg^-1(S3/S2)]；若单模光纤存在固有双折射，可将固有双折射看成-初始附加压力Fo的作用结果．给出斯托克斯参数测量值和光纤应力计算值．并比较实际外加应力．结果与实际情况相符。     

光波偏振态的相干矩阵表示及变换的研究

为从物理本质上揭示光波偏振态、偏振的叠加、混合和传播等概念和应用,利用相干矩阵方法分析光波偏振态。深入探讨了几种特殊意义情况下光波相干矩阵的特点及其可能的合成方式。选择部分偏振态通过线性光学元件和以布儒斯特角入射介质分界面时透射光偏振特性分析的典型例子,揭示了光波偏振态的变换问题。并在邦加球中以图解形式表示光波偏振态的几种合成形式及相干矩阵传输前后的偏振态变换。图解法使物理量的代数表示几何化,能更形象地描述偏振态的物理意义。分析表明,完全描述光波的偏振特性需要相干矩阵的本征值和本征态共同表征。     

Towards skin polarization characterization using polarimetric technique

Measurement of optical properties of skin is an expanding and growing field of research. Recent studies have shown that the biological tissue, especially skin, changes the polarization state of the incident light. Using this property will enable the study of abnormalities and diseases that alter not only the light intensity but also its polarization state. In this paper we report an experimental study for measuring changes of polarization state of the light scattered from a phantom similar to a sample model of scattering skin. Using the notation of Stokes vector for the polarized light and Mueller matrix for the sample with its polarization properties, we have shown that some elements of the matrix were particularly sensitive to the changes of the polarization-altering physical properties of the scatterers within the phantom.     

部分偏振光相干叠加的庞加莱球表示

用琼斯矢量表示偏振光，计算了两部分偏振光和干叠加后的琼斯矢量，并通过引入偏振度参量，分析了部分偏振光相干叠加后的庞加莱球表示。     

光纤光栅中双折射致偏振相关特性

为了研究光纤光栅在横向压力作用下的双折射效应,讨论了光纤光栅中双折射所致的透射特性以及偏振相关特性的变化。通过仿真分析了起偏角对传输特性的影响,研究了双折射效应引起的光纤光栅偏振相关特性。利用传输矩阵法,仿真分析了光栅的参数、结构类型、光纤本征双折射和光栅中光致双折射对偏振相关损耗的影响,并利用邦加球分析了经光栅双折射作用的透射光偏振态的变化。结果表明,双折射的大小和偏振相关损耗以及第一斯托克斯参量之间存在单调递增关系。此结论为利用光纤光栅的偏振特性进行弱压力传感测量提供了基础。