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tianzi4373鐵蟲 (正式寫手)
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[求助]
基膜是偏振光么
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| 請問激光器輸出的基膜(TEM00)是偏振光么,如果是的話,是P偏振還是S偏振呢? |

至尊木蟲 (著名寫手)

鐵桿木蟲 (正式寫手)
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模式和偏振是兩個概念。 先說一下模式。光是一種電磁波,在波導(dǎo)(或激光器的光學(xué)諧振腔)內(nèi)電場與磁場的振動方向互相垂直,并且與光的傳播方向也垂直。所以,考察與波導(dǎo)(或激光器的光學(xué)諧振腔)垂直的平面即是電場與磁場的振動平面。在此平面內(nèi),波導(dǎo)(或激光器的光學(xué)諧振腔)截面內(nèi),假如光的電場振動只有一個來回,而同樣在此平面內(nèi),光的磁場振動(方向與電場振動方向垂直)也只有一個來回,那么,這種光是基模。即TEM00模。顯然,假如波導(dǎo)(或激光器的光學(xué)諧振腔)截面太大,就不能保證光的電場或磁場振動只有一個來回,就會出現(xiàn)除基模外的其他模式,這就是為什么單模光纖芯層很細(xì)、單模激光器的光學(xué)諧振腔的橫向尺寸也很小的原因。 再說偏振。光是一種電磁波,而且電場與磁場的振動方向互相垂直,并且與光的傳播方向也垂直。如果電場的振動方向(不管電場振動了幾次,即不管是不是基模)都一致,并與光的傳播方向所確定的平面方向不變,那么這就是偏振光。假如電場振動方向各個方向(當(dāng)然,因?yàn)楣馐菣M波,與傳播方向總是垂直的)都有,那么就不是偏振光而是普通的自然光了。 所以,基模由于電磁場簡單,一般比較容易是偏振光,(但也不一定,比如光在普通單模光纖中傳播,光纖是圓柱體,橫截面是旋轉(zhuǎn)對稱的,所以,不能保證電場振動的方向在哪里,這時,雖然是基模,但不是偏振光。而保偏光纖因?yàn)闄M截面是不對稱的,可以保持偏振方向。),而假如光不在波導(dǎo)(光纖)內(nèi)傳播,或由特定幾何結(jié)構(gòu)的光學(xué)諧振腔的單模激光器產(chǎn)生,一般不可能是基模的,哪怕它是偏振光。 最后說一下P偏振和S偏振,這個與坐標(biāo)的選擇有關(guān),物理本質(zhì)上就是線偏振光,在數(shù)學(xué)上把偏振矢量任意的一束線偏振光分解為偏振方向?yàn)榕c入射光出射光所在平面的P偏振及偏振方向?yàn)榕c此平面垂直的S偏振之矢量和。 |

鐵桿木蟲 (正式寫手)

鐵桿木蟲 (正式寫手)
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