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直線偏光と円偏光

直線偏光と円偏光

光は電磁波と呼ばれる波であり、互いに垂直な電場と磁場の振動の伝搬であると記述できます。pic1

この電場と磁場の振動は波の進行方向に対して垂直な横波となります。(図1)

偏光とはこの振動の方向が偏っていることを意味し、通常は電場の振動方向で表現します。

いま偏光状態にある光がz軸方向に進むとき、角振動数ω、波数kの電場ベクトルを直交成分で次のように表すことができます。

δx、δyは振動の位相です。

HP3810238_Pic5

 

HP3810238_Pic2

 

 

ここでEx、Eyに位相差がない場合(δx=δy)、ある位置(z=0)
でみた電場の振動方向は一定となります。このような偏光状態を直線偏光と呼びます。
(図2)

HP3810238_Pic6

 

 

 

一般にはEx、Eyには位相差があり(δx≠δy)、この場合、ある位置(z=0)でみた電場ベクトルHP3810238_Pic3の先端は楕円の軌跡を描きます。

この様な偏光状態を楕円偏光と呼びます。(図3)

 

楕円偏光のうち、とくにEx、Eyの位相差がπ/2で振幅が同じだ と軌跡は円となり、これを円偏光と呼びます。(図4)

 

HP3810238_Pic7

 

 

 

 

 

HP3810238_Pic4

 

図4の円偏光は左回り円偏光と呼ばれ、位相差を

δx=0、
δy=π/2

とすれば軌跡の回転方向が逆となり、右回り円偏光となります。

 

 

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