偏振-马耳他十字现象

lanseyouyu1976

概况

FRED具备通过光学系统模拟光线偏振的能力。光源可以是随机偏振、圆偏振或线偏振。过滤或控制偏振的光学元件，如双折射波片和偏振片，可以准确的模拟。FRED偏振模型中一些简单例子包括吸取二向色性和线栅偏振片，方解石半波片，和马耳他十字现象。这些特性的每一个都可以应用到更复杂的光学系统中，如液晶显示（LCDs）、干涉仪和偏光显微镜。

马耳他十字现象

马耳他十字是正交放置的线偏振片之间的双折射材料形成的干涉图样。这种现象可以对在自然界中发现的双折射样本进行简单的识别，如浮游生物、淀粉粒子和脂肪分子。当局部y偏振光的扩展光束通过两个正交取向的线偏振片时，马耳他十字也可以形成。图1显示了由FRED构建的这样一个系统，用来模拟正交线偏振片的辐照度。

图1.马耳他十字。左边：系统横截面。右边：探测器上的辐照度图样。

迈克尔逊干涉仪

FRED可以实现物理光学现象的仿真，如衍射和干涉。有了这个特性，像高斯激光光束和干涉仪这样的组件可以准确的进行模拟，并且并入光学系统中。

FRED模型

在FRED中可以使用相干光光源模拟干涉仪。在FRED例子库文件中的Coherence文件夹能够找到迈克尔逊干涉仪。它由相干平面波光源、分离输入光束的分束器、平坦的参考反射镜和测试反射镜组成。对于这个例子，大家想要定义一个测试反射镜，它包含一个由泽尼克函数模拟的表面缺陷。

为了增加一个缺陷，需要创建一个泽尼克哑面，且设置为不可追迹——不包含在光线追迹内。然后，在测试镜反射表面的Modifiers标签中，在“Apply another surface’s sag as a deformation to this surface”下选择该虚拟表面。

相干光光源可以是单色或多色的，总而言之，最大可探测缺陷反比于光源的带宽。

图1.白光迈克尔逊干涉仪。“白光”（405-699nm）相干光光源被立体分光镜分开。生成的彩色图中可以看到白色条纹。测试镜由泽尼克多项式函数修正，其中[6R4-6R2+1]系数为1，[(10R4-12R2+3)Rsin(A)]系数为0.5。