광학 지식 공유-광학 편광

광학 지식 공유-광학 편광

편광 된 빛은 파장, 강도 및 분극의 세 가지 기본 특성을 가지고 있습니다. 빛의 파장은 이해하기 쉽습니다. 예를 들어, 가시광의 파장 범위는 380 내지 780 nm 사이에서 분포된다. 빛의 강도도 쉽게 파악할 수 있습니다. 빛의 광선이 강하거나 약한 지 여부는 그 힘으로 특징 지을 수 있습니다. 대조적으로, 빛의 편광 특성은 전기장 벡터의 진동 방향을 설명하는데, 이는 가시적이거나 가시적이지 않기 때문에 일반적으로 이해하기가 더 어렵습니다. 그러나 실제로 빛의 편광 특성은 똑같이 중요하며 일상 생활에서 널리 사용됩니다. 예를 들어, 우리가 매일 보는 액정 디스플레이 (LCD) 는 컬러 디스플레이 및 콘트라스트 조정을 달성하기 위해 편광 기술을 사용한다. 극장에서 3D 영화를 볼 때 착용하는 3D 안경도 빛의 편광을 활용합니다.

광학 분야에서 일하는 전문가에게는 편광 현상을 철저히 이해하고 실제 광학 시스템에서이 지식을 적용하는 것이 제품 및 프로젝트의 성공에 매우 도움이 될 수 있습니다. 따라서이 기사에서 시작하여 이해하기 쉬운 방식으로 편광 개념을 소개합니다. 모든 사람이 양극화에 대한 깊은 이해를 얻고 자신의 작업에보다 효과적으로 적용 할 수 있도록합니다.

양극화의 기본 지식

관련된 개념은 상당히 많기 때문에 여러 하위 섹션에서 단계별로 소개합니다.

양극화의 개념을 2.1

우리는 빛이 일종의 전자기파라는 것을 알고 있습니다. 아래 도면에 도시된 바와 같이, 전자기파는 서로 수직인 전기장 (E) 과 자기장 (B) 으로 구성된다. 이 두 필드는 각각의 방향으로 진동하고 전파 방향 (Z) 을 따라 가로로 전파된다.

전자기파에 있어서, 전기장 벡터 (E) 와 자기장 벡터 (B) 는 서로 수직으로 그리고 파동 전파 방향 (Z) 으로 진동한다. 빛의 편광은 구체적으로 파동이 전파됨에 따라 전기장 벡터 (E) 의 배향 및 거동을 지칭한다.

편광 개념을 이해하는 것은 빛이 재료와 상호 작용하는 방식과 다양한 응용 분야에서 조작 할 수있는 방법에 영향을 미치기 때문에 중요합니다. 예를 들어, 편광된 광은 눈부심을 감소시키고, 이미징 시스템에서 콘트라스트를 향상시키며, 영화에서 3D 시각화를 가능하게 하는데 사용될 수 있다.

다음 섹션에서는 다양한 유형의 분극, 생성 및 조작 방법, 일상 생활 및 고급 광학 시스템에서의 실제 응용 분야에 대해 더 깊이 조사 할 것입니다.

전기장과 자기장은 서로 수직이고 같은 위상을 가지며 실제로 같은 방향으로 전파되기 때문에, 빛의 편광은 전기장의 진동을 분석하여 설명됩니다. 아래 도면에 도시된 바와 같이, 전기장 벡터 (\ mathbf{E} ) 는 성분 (E_x) 및 (E_y) 로 분해될 수 있다. 양극화는 시간과 공간에 걸친 전기장 성분 (E_x) 및 (E_y) 의 진동 방향의 분포를 말한다.

보다 상세하게, 전기장 벡터 (\ mathbf{E} ) 는 다음과 같이 나타낼 수 있다. [\ mathbf{E} = E_x \ hat{i} E_y \ hat{j} 여기서 (\ hat{i} ) 및 (\ hat{j} ) x 및 y 방향의 단위 벡터이다.

시간과 공간에 대한 (E_x) 및 (E_y) 의 동작은 편광 유형을 결정합니다.

선형 편광: (E_x) 및 (E_y) 가 위상 (또는 180 도 이상 위상) 인 경우 전기장 벡터 (\ mathbf{E} ) 단일 평면에서 진동합니다. 이 평면의 각도는 (E_x) 및 (E_y) 의 상대적인 크기에 의존한다.

원형 편광: (E_x) 와 (E_y) 의 진폭이 같지만 위상이 90 도이면 전기장 벡터 (\ mathbf{E} ) 전파 방향에 수직 인 평면에서 원을 추적합니다. 회전 방향 (시계 방향 또는 반 시계 방향) 은 오른 손잡이 또는 왼손잡이 원형 편광인지를 결정합니다.

타원 편광: (E_x) 와 (E_y) 가 서로 다른 진폭을 가지거나/또는 0 또는 90 도 이외의 임의의 양만큼 위상을 벗어난 경우, 전기장 벡터 (\ mathbf{E} ) 는 타원을 추적합니다. 이것은 가장 일반적인 형태의 양극화입니다.

방법을 이해함으로써전계 성분 (E_x) 및 (E_y) 은 진동하며, 빛의 편광 상태를 완전히 설명 할 수 있습니다. 이러한 이해는 편광 필터, 액정 디스플레이 및 다양한 유형의 센서 및 통신 장치와 같은 분극에 의존하는 광학 시스템을 설계하고 분석하는 데 필수적입니다.