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电子工程学院 专业课程设计I 实验报告

姓 名： 系 部： 专 业： 年 级： 学 号： 指导教师： 地 点： 时 间：

光电子技术系 电子科学与技术

2015/12/21--2015/12/31

题目（一）光波偏振态的仿真

一、实验目的

通过对两相互垂直偏振态的合成

1．掌握圆偏振、椭圆偏振及线偏振的概念及基本特性； 2．掌握偏振态的分析方法。 任务与要求：

对两相互垂直偏振态的合成进行计算，绘出电场的轨迹。要求计算在?=0、

?=?/4、?=?/2、?=3?/4、?=?、?=5?/4、?=3?/2、?=7?/4时，在Ex=Ey及Ex=2Ey情况下的偏振态曲线并总结规律。

二、任务与要求

对两相互垂直偏振态的合成进行计算，绘出电场的轨迹。要求计算在?=0、

?=?/4、?=?/2、?=3?/4、?=?、?=5?/4、?=3?/2、?=7?/4时，在Ex=Ey及Ex=2Ey情况下的偏振态曲线并总结规律。

三、实验原理 光波的偏振态

根据空间任一点光电场E的矢量末端在不同时刻的轨迹不同，其偏振态可分为线偏振、圆偏振和椭圆偏振。

1) 线偏振光 当、二分量的相位差时，椭圆退化为一条直线，称为线偏振

光。此时有

当m为零或偶数时，光振动方向在Ⅰ、Ⅲ象限内； 当m为奇数时，光振动方向在Ⅱ、Ⅳ象限内。

由于在同一时刻，线偏振光传播方向上各点的光矢量都在同一平面内，所以又叫做平面偏振光。通常将包含光矢量和传播方向的平面称为振动面。

2) 圆偏振光 当振幅相等，相位差时，椭圆方程退化为圆方程该光称为圆

偏振光。用复数形式表示时，有式中，正负号分别对应右旋和左旋圆偏振光。所谓右旋或左旋，与观察的方向有关，通常规定逆着光传播的方向看，E顺时针方向旋转时，称为右旋偏振光，反之，称为左旋偏振光。 椭圆偏振光 在某一时刻，传播方向上各点对应的光矢量末端分布在具有椭圆截面的螺线上。椭圆的长、短半轴和取向与二分量、的振幅和相位差有关。其旋向取决于相位差：当时，为右旋椭圆偏振光；当时，为左旋椭圆偏振光。

四、课程设计步骤

流程图：

开始 定义变量c,lamd,T,k,w,t,z,Eox,Eoy Fx=Fy=0 Fy<=7*π/4 no Fy=Fy+π/4 Yes Ex=Eox*cos(w*t-k*z+Fx) Ey=Eoy*cos(w*t-k*z+Fy) 显示三维图像显示二维图像plot3(Ex,Ey,z) plot(Ex,Ey) 五、仿真结果及结果分