线偏光全息中再现光偏振特性研究

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基于张量的偏光全息理论可以描述任意干涉角度下的偏光全息特性。本文运用该理论研究了基于线偏振光记录的偏光全息的再现特性,并通过实验加以验证。理论和实验结果表明,用任意线偏振光去记录和读取任意线偏振光时,再现光的偏振状态不仅跟记录信号光、参考光及读取参观光的偏振状态有关,还跟材料的介电张量系数以及两记录干涉夹角有关。选择合适的两记录光干涉夹角可以得到比较简单有规律的再线光偏振特性。当两记录光干涉夹角为90°且满足强度响应光栅和偏振响应光栅达到平衡时(当记录参考光为P光时,则不需要满足强度响应光栅和偏振响应光栅达到平衡的条件),只要读取参考光不与记录参考光偏振方向相互正交,再现衍射光就可以忠实再现记录信号光的偏振状态,且再现衍射光衍射效率与读取参考光偏振方向上的角度和记录参考光偏振方向方向上的角度有关。当读取参观光的偏振方向与记录参考光一致时,再现信号光强最大;当读取参考光与记录参考光偏振方向相互正交时,则出现零再现。当两记录光干涉夹角为0°,且满足强度响应光栅和偏振响应光栅达到平衡时时,再现衍射光的偏振角度依赖于记录信号光偏振角度、读取参考光偏振角度和记录参考光偏振角度。再现衍射光的衍射效率不会随着读取参考光的偏振方向的改变而改变。本研究结果表明偏光全息具有制作偏振光学元件的潜力,可以依此理论设计和制作出用于改变入射光传播方向的偏振起偏器和可旋转线偏振光偏振方向的新型偏光器件。
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