不同入射光状态下,PBS输出端会有什么光线输出。
PBS的功能可以认为是两个正交的起偏器,起偏器的作用就是把任意光线变为线偏振光,无
论你入射的是自然光,圆偏振光,椭圆偏振光,还是线偏振光。那么根据入射光在偏振片透光方向
上振动的分量多少,可以知道出射的光偏振分量分别为多少。
不同入射光状态下,PBS输出端会有什么光线输出。
·自然光。根据自然光的线模型,可以将其分解为两个相位无任何关联的等振幅正交偏振分量,其
分解方法是任意的,那么假设分解方向分别在PBS两个正交透光方向,这样通过PBS后,会分别
输出两个正交偏振的线偏振光,并且这两个线偏振光振幅一样,光强一样,但是他们之间没有关
联,如果再将这两束光相交,则不会有干涉现象出现。
·椭圆偏振光。同样根据偏振正交分解的办法,椭圆偏振光可以分解为水平和竖直两个偏振分量,
不同方向上的分量振幅不同,但是具有固定相位差的两束光线。这样,当其通过PBS后,对应水
平和竖直方向都会有分光,但是其分出的振幅与椭圆偏振光两个偏振分量息息相关,不同椭圆轴
能分出来的光的振幅和强度均不一定相等,但是由于其具有固定的相位差,分开后的两束光,
再相干长度的允许的光程差内,再次相遇会重新干涉,形成新的椭圆偏振光,具体的椭圆偏振形
式与新增加的光程差有关。
·圆偏振光。圆偏振光实际上是一种相位差固定为开/2或者一元/2,同时满足水平和竖直偏振分
量相等的椭圆偏振光,其性质应该与椭圆偏振光性质完全一致,并且再通过PBS后还应具备水平
和竖直偏振分量的振幅和光强相同。但是,他与自然光最大的不同是,其分束后的两束光依然具
有固定的相位差,即π/2或者一π/2。因此他们在相干长度内也应该是可以干涉的,干涉后的偏
振态同样取决于光程差。
·线偏振光。有了上面的铺垫,线偏振光的分析就变得简单多了,无非就是水平线偏振,竖直线偏
振,与水平方向任意夹角的线偏振光。那么根据起偏器的原理,如果是水平偏振,则经过PBS
后,只有水平偏振光出射,竖直偏振分束那个方向将没有光,反之亦然。如果是与水平夹任意角
度,则根据线偏振光正交分解原理,其可以被分为水平和竖直两个方向偏振光,并且相位差为固
定的0或开,唯一会有变化的就是水平和竖直偏振方向上光分解的多少的问题。那么,根据夹角
的不同,经过PBS后,会有两束不同振幅,不同光强,偏振方向垂直正交的线偏振光出射,除
非,这个夹角是45°,此时水平竖直偏振各分一半。但是需要与圆偏振光区别的是,分光出来后
的两束光,在相同光程差时,相位差应该是固定的0或π。