NiU tH 簡(jiǎn)介 U{.+*e18 =[O<.'aG- FRED具有通過(guò)
光學(xué)系統(tǒng)來(lái)
模擬光線偏振的能力。
光源可以是隨機(jī)、圓或線偏振光。能夠過(guò)濾或控制偏振的光學(xué)組件，如雙折射波片和偏振片，可以準(zhǔn)確的進(jìn)行模擬。FRED中偏振模擬的一些簡(jiǎn)單例子包括吸收二向色性和線柵偏振器，方解石半波片和馬耳他十字現(xiàn)象。這些特征的每個(gè)都可以應(yīng)用到更復(fù)雜的
光學(xué)系統(tǒng)，如液晶顯示器（LCD）、干涉儀以及偏光
顯微鏡。
? Ix'2v :ok!,QN 偏振片模型 j/; @ P ;nHo%`Zt 考慮一個(gè)簡(jiǎn)單的偏振片系統(tǒng)，包括隨機(jī)偏振光，接著是虛擬表面、x偏振片和探測(cè)表面。相干光源由在z方向傳播的10 ×10橢圓網(wǎng)格創(chuàng)建。光源的偏振態(tài)定義為“偏振”&“隨機(jī)性”，取決于(i)橢圓率(ii)旋轉(zhuǎn)方向(iii)橢圓偏振角。虛擬和探測(cè)器表面具有“Absorb”涂層和“Halt All”光線追跡控制的橢圓平面。分析面分配到了每個(gè)平面。
r[ i~4N= UeC%Wa<[ 圖1 隨機(jī)偏振光由x偏振片過(guò)濾，由探測(cè)器進(jìn)行收集
J_)z:`[yE 有兩種方法來(lái)模擬偏振片。最簡(jiǎn)單的方法是添加偏振涂層到表面。在FRED文檔的涂層分類中，用戶可以右鍵單擊并選擇Create a New Coating……在下拉菜單中，可以選擇“Polarizer/Waveplate Coating (Jones Matrix)”。對(duì)于這個(gè)例子，選擇“X Linear Polarizer”選項(xiàng)，并分配到偏振片表面。
v f/$`IJ h1D~AgZOVj 一個(gè)更為準(zhǔn)確的技術(shù)是用自定義
材料來(lái)模擬基于吸收的偏振。在FRED文件的材料分類中，用戶可以右鍵點(diǎn)擊，選擇Create a New Material……在下拉菜單中，選擇“Sampled Birefringent and/or Optically Active Material”。這里，用戶對(duì)每個(gè)晶軸定義不同的實(shí)數(shù)折射率值，并且還可以定義不同的虛數(shù)折射率值。對(duì)于本例子，晶軸位于本地+X方向（1,0,0）。
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一個(gè)吸收二向性x偏振片可以用no=1.61、ne=1.65、ko=100、ke=0模擬，一個(gè)線柵偏振片可以用no=1、ne=1.001、ko=100、ke=0模擬，虛數(shù)折射率代表吸收。在這種情況下，偏振的O光分量（垂直于晶軸）被吸收，只留下沿著+X晶軸的偏振分量。
@O*ev| o@x eo}S01bt 偏振點(diǎn)圖 -;DE&~p 1Tts3O . 為監(jiān)測(cè)光通過(guò)系統(tǒng)的偏振情況，一個(gè)分析面可用于產(chǎn)生偏振點(diǎn)圖。運(yùn)行光線追跡后，用戶可以前往Analysis / Polarization Spot Diagram……對(duì)于分析面每個(gè)光線的偏振將會(huì)標(biāo)記為具有指示旋向箭頭的橢圓。如果分析面的z軸與光線傳播方向一致，通過(guò)將大拇指對(duì)準(zhǔn)光線過(guò)來(lái)的傳播方向并應(yīng)用右手定則，即可確定旋向。例如，如果光線沿著全局+Z方向傳播，分析面+Z軸指向相同的方向，沿著全局-Z軸對(duì)準(zhǔn)你的大拇指，運(yùn)用右手定則來(lái)確定光線的旋向。
NUO,"Bqq ? geWR_Z 正如所預(yù)期的，來(lái)自光源的光線具有隨機(jī)偏振態(tài)（圖2，左）。 追跡從x偏振片到探測(cè)器的光線后，產(chǎn)生了一個(gè)新的偏振點(diǎn)圖，這可以證實(shí)只有x偏振光分量穿過(guò)了偏振片（圖2，右）。
[{fF)D<tC 9-e[S3ziM 相關(guān)的FRED文件可以在這里
下載 知識(shí)庫(kù).
n?KS]ar> Dk. 9&9mz 圖2 偏振點(diǎn)圖。左邊：進(jìn)入x偏振片之前的隨機(jī)偏振光。右邊：通過(guò)偏振片光線的x偏振分量，y偏振分量由偏振片吸收。
\!4ghev3 在任意偏振入射的條件下，探測(cè)器會(huì)收集大約50%的入射光功率。
