偏振光学的四元数方法_丁光涛

偏振光学的四元数方法_丁光涛

ID:34450908

大小:370.32 KB

页数:6页

时间:2019-03-06

偏振光学的四元数方法_丁光涛_第1页
偏振光学的四元数方法_丁光涛_第2页
偏振光学的四元数方法_丁光涛_第3页
偏振光学的四元数方法_丁光涛_第4页
偏振光学的四元数方法_丁光涛_第5页
资源描述:

《偏振光学的四元数方法_丁光涛》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库

1、第33卷第7期光学学报Vol.33,No.72013年7月ACTAOPTICASINICAJuly,2013偏振光学的四元数方法丁光涛(安徽师范大学物理与电子信息学院,安徽芜湖241000)摘要在偏振光学中系统地引入四元数方法。分别给出了在Poincare球和斯托克斯参数基础上建立的偏振光四元数表示,并证明这两种表示是等价的。讨论了偏振光四元数表示的多样性。导出了偏振器件和系统的四元数表示。利用四元数表示证明了偏振系统的等效定理,导出了等价简化系统的组成和四元数表示。提出了偏振系统的四元数矩阵计算方法,得

2、到了四元数表示和Mueller矩阵之间的变换关系。讨论了根据四元数矩阵乘法有条件的交换性优化偏振系统的四元数矩阵算法的途径,并指出了这种算法的应用前景。关键词物理光学;四元数;偏振光;偏振器件;斯托克斯参数中图分类号O436.3文献标识码Adoi:10.3788/AOS201333.0726001QuaternionMethodinPolarizationOpticsDingGuangtao(CollegeofPhysicsandElectronicInformation,AnhuiNormalUnive

3、rsity,Wuhu,Anhui241000,China)AbstractThequaternionmethodisintroducedintothepolarizationopticssystematically.TwoquaternionrepresentationsofpolarizedlightarepresentedwhicharebasedonthePoincaresphererepresentationandtheStokesparameters,respectively,andtheire

4、quivalencerelationisproved.Thediversityofthequaternionrepresentationsofthepolarizedlightisdiscussed.Thequaternionrepresentationsofpolarizingdevicesandsystemsareobtained.Byusingthequaternionrepresentation,theequivalenttheoremofpolarizingsystemisproved,andt

5、hecompositionandthequaternionrepresentationsofthereducedequivalentsystemarededuced.Thequaternionmatrixcalculationmethodforpolarizingsystemsispresented,andthetransformrelationsbetweenthequaternionrepresentationsandtheMuellermatrixesareobtained.Basedontheco

6、nditionalcommutativelowofthequaternionmatrixmultiplication,theoptimizationwayofthequaternionmatrixcalculationmethodarediscussed,andtheapplicationprospectsofthealgorithmarepointed.Keywordsphysicaloptics;quaternion;polarizedlight;polarizingdevices;Stokespar

7、ametersOCIScodes260.0260;260.5430;000.3860[1-7]1引言够得到不同的结果,因此,研究四元数物理理论是有一定理论意义的。另一方面,由于20世纪中叶1843年哈密顿提出了四元数概念,以推广平面问题中的复数方法来解决三维空间中的问题。早期以来现代科学技术,如现代控制理论、计算机科学、在刚体运动学、结晶学中四元数得到简单应用,也曾高速交通工具、复杂机械制造等工业技术的发展,使应用于初期电磁理论。近几十年来,在现代物理学得四元数在许多领域,特别是航天技术和机器人制[7-8

8、]造等领域中应用越来越广。但是在光学学科以的许多学科,如经典力学、相对论、量子理论、电磁理论和引力理论等,四元数形式的理论一直在发展中。及相关的技术中,四元数并没有得到重视和应用。由于同一个物理理论可以有多种表述形式,不同的以偏振光学为例,光的偏振态的表示,偏振器件功能表述可能具有不同的优点和特点,这些四元数物理的描述,偏振系统参数的计算,有多种不同的方[9]法,曾经有人利用四元数作为分析和计算偏振光理论在传统领域中与其他数学

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。