探究OpticStudio偏振分析功能

如前文提到的，OpticStudio同一时间只计算一束光线，但双折射输入/输出表面允许用户定义寻常光线和非寻常光线。在本系统中，设置模式参数为2或3将提供非常准确的输出结果，因为晶体Quartz并不是双折射特性很强的材料，因此寻常光线和非寻常光线的角度偏差很小。同时，光在双折射晶体中的传播距离很短，因此光线在像面上基本重叠。定义双折射输入/输出面的模式参数为2，设置输入光为45°线偏光。我们可以看到输出光为完美的轴上圆偏振光。这一结果和真正的零级波片基本一致，如下图所示：

然而，随着输入光入射角的增加，等效零级波片逐渐引入相位延迟误差，使输出光的偏振态变为椭圆偏振光。在31.5°的入射角下，等效零级波片的所引入的延迟更接近于半波片而不是四分之一波片。

有时候我们也会想要分析只有寻常光或非寻常光时的结果。使用多重结构可以非常简单快捷的观察不同情况下的分析结果，如下图所示。多重结构操作数PRAM用来调整双折射输入表面的模式参数。结构3中，表面1和3的模式参数设为0（寻常光），因此备注行标注了“O-O”。结构4中表面1和3分别设为0（寻常光）和1（非寻常光），因此备注为“O-E”，其他结构以此类推。

光隔离器

光学隔离器只允许光从一个方向传播。这类器件一般使用磁光效应，例如法拉第 (Faraday) 效应。虽然目前在OpticStudio中没有表面可以模拟这类磁光效应，但我们可以使用琼斯矩阵表面近似模拟一个轴上光学隔离器。

隔离器中的光学材料对于不同角度入射光的影响各不相同。也就是说，对于一个在给定方向传播的线偏光，材料将使光线旋转一定角度β；当以相反方向传播时，材料将使光线旋转角度-β。β由下式定义（单位为弧度）：