探究OpticStudio偏振分析功能
OpticStudio有多种分析模拟偏振光学器件的功能。这篇文章介绍了每种功能在建模时的特点和合适的使用环境。
 偏振相关介质的种类 在OpticStudio中有多种可以改变输入光偏振态的方法。这些方法引入了偏振相关的表面或材料。下面我们来介绍三种方法并描述它们在通常情况下的应用场景。 琼斯矩阵 琼斯矩阵表面是一个理想的面型并且默认输入光为垂直入射。该表面使用2x2矩阵表示琼斯向量（用来描述电场）如下式所示：  其中A, B, C, D, Ex和Ey均为复值（您可以查看往期公众号文章“如何使用琼斯矩阵表面”了解更多信息）。该矩阵可以通过二维向量描述三维电场但前提假设是默认其传播方向与Z轴重合。因此，电场分量只在XY平面。如果光线确实沿Z轴准直入射系统，则该表面可以提供理想的分析结果，并描述出P和S偏振态的变化及透过率的变化。 OpticStudio也允许在斜入射的情况下使用琼斯矩阵表面，但这种情况下该分析功能只能提供近似结果。并且矩阵无法考虑电场在Z方向上的分量产生的影响，即双折射现象或菲涅尔效应等。 如果使用琼斯矩阵来模拟光延迟器件，则入射光必须垂直于该表面。如果您需要准确计算离轴的相位变化，您需要使用双折射输入 (Birefringent In) 和双折射输出 (Birefringent Out) 表面。 琼斯矩阵可以较好的模拟离轴入射下的起偏器。表面将允许电场在Z方向上传输，并可以像电场X分量和Y分量一样进行模拟。在模拟结果中和向量K平行的分量将被减去，因此电场保持与向量K垂直。如果需要生成一个表面可以改变Ez分量，您可以使用光学镀膜。 光学表面镀膜 OpticStudio允许用户定义实际镀膜或理想镀膜并将这些应用在光学系统上。同时OpticStudio的镀膜数据库包含了大量常用的膜层数据。虽然镀膜可以用于多种不同的应用环境，但本文将只关注镀膜对光线偏振态的影响。更多信息请参考知识库文章“How to Define Metal Materials in Zemax OpticStudio”
在讨论镀膜的影响之前，我们必须考虑到电场的强度和偏振态是由向量表示的：  |
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