专注SIP通讯产品与方案

菲涅尔对光通信的贡献-光的偏振

当光通过不同介质界面时,入射光分为反射光和折射光,斯奈尔推导出了式(2.3.1)所示的反射定律和折射定律。但是,这两个定律只决定了它们的方向,为了确定这两部分光的强度和振动的取向,1821年,菲涅尔发表了题为《关于偏振光线的相互作用》的论文,假设光是横电磁波,把入射光分为振动平面平行于入射面的线偏振光和垂直于入射面的线偏振光,成功地解释了偏振现象,并导出了能够表示光的折射比、反射比之间关系的菲涅尔方程,解释了马吕斯的反射光偏振现象和双折射现象,奠定了晶体光学的基础。1823年,菲涅尔又发现了光的圆偏振和椭圆偏振现象。
菲涅尔又发现了光的圆偏振和椭圆偏振现象
       奥古斯汀·让·菲涅尔是法国物理学家,被誉为物理光学的缔造者。

菲涅尔-物理光学的缔造者菲涅尔-物理光学的缔造者

奥古斯汀·菲涅尔(August in Fresnel, 1788-1827年)是法国物理学家,成功地解释了偏振现象和双折射现象,发现了光的圆偏振和椭圆偏振现象。鉴于菲涅尔对光的本性研究以及波动光学理论的建立做出的卓越贡献、1823年菲涅尔被选为巴黎科学院院士.1825年又成为英国伦敦皇家学会会员,1827年在重病中获得了人生最后一项殊荣--伦敦皇家学会授予的拉姆福德奖章,之后不久因结核病去世,享年仅39岁。



       光波和声波同样都是波,但它们具有不同的性质。声波是在它的行进方向上,以反复的强弱变化来传播的疏密纵波;而光波却是在与传播方向垂直的平面内振动的横波(见2.2.1节)。自然光在垂直于它行进方向(z轴)的平面内(由y轴和x轴构成的平面)的所有方向上都有振动,我们把这种光称为非偏振光。然而,在晶体中传输时,自然光振动方向要受到限制,它只允许在某一特定方向上振动的光通过,如图所示。我们把这种只在特定方向上振动的光称为偏振光。
 
 线性偏振光
线性偏振光
a)线性偏振光波,它的电场振荡方向限定在沿垂直于传输z方向的线上
b)场振荡包含在偏振平面内
c)在任一瞬间的线性偏振光可用包含幅度和相位的Ex和Ey合成
        光的偏振(也称极化)描述了当光通过晶体介质传输时其电场的特性。线性偏振光是它的电场振荡方向和传播方向总在一个平面内(振荡平面),如图2.3.12a所示,因此线性偏振光是平面偏振波。与此相反,非偏振光是一束光在每个垂直z方向的随机方向都具有电场E。如果一束非偏振光波通过一个偏振片,就可以使它变成线性偏振光,因为偏振片把电场振荡局限在与传输方向垂直的一个平面内,这个偏振片就叫作起偏器。