偏振激光的原理及应用

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摘要：本文通过介绍偏振激光的Stokes矢量表示法、偏振度、解偏度的概念来说明偏振激光的应用，如水下成像技术以及医学上的诊断应用。关键词：偏振激光、偏振度、解偏度、光散射一、偏振光原理偏振光的状态描述有琼斯矢量法、斯托克斯矢量法、邦加球（Poincare）作图法等。Jones矢量描述的只是处于完全偏振状态的偏振光，用互为正交的两个振动分量表示，分量之间具有位相差。邦加球用单位球面上的点表示偏振光状态，具有直观，容易理解的优点，        但不易进行复杂的计算。而Stokes矢量是用列矩阵定义的一个四维矢量，不仅可以表示完全偏振状态的光，也可以表示部分偏振光。所以在散射介质与偏振光的相互作用求解中，采用Stokes矢量来描述光的偏振态。Stokes矢量由四个参数写成下列矩阵形式：式中的4×4矩阵为单个粒子光散射的Mueller矩阵，也称为相位矩阵。Mueller矩阵是用来描述器件、散射介质等对光的偏振态的变换作用。如果在知道入射光的偏振信息，通过Mueller矩阵就可以计算出散射光的偏振状态，通过比较散射光与入射光之间的偏振度，可以分析散射介质的一些特性。由Mueller矩阵决定的散射光的解偏度(DOP)定义为：D取值范围为[l,4]。对于完全解偏情形，D=1；散射光处于部分偏振状态时1