课本中的格兰棱镜在ASAP中如何建模及偏振光分析？

武汉墨光

       我们都知道利用晶体的双折射现象，可以制成各种偏振棱镜。这里我们使用ASAP在软件完成格兰棱镜的建模及棱镜中偏振光的分析。该案例使用 CRYSTAL 命令构建格兰偏振棱镜，跟踪射线穿过偏振器的情况，并检查从顶部和底部射出的光束的偏振状态。并检查从棱镜顶部和背面射出的光束的偏振状态。顶端光束的偏振应为混合偏振态，可通过指定一个偏振值来简化其偏振态。通过在棱镜对角线表面指定一个膜层 （+BARE INTERFACE），简化了顶部光束的偏振状态。因此，通过棱镜顶部的反射光束只是单偏振分量的全反射光束。其中涉及棱镜建模，偏振光图像及数据分析部分代码和大家一起学习。

LIST ELLIPSE
       在 ASAP 命令输出窗口中逐条列出所有 CONSIDERED（考虑）和 SELECTED（选择）射线的偏振参数。
列出的三个参数是：
       1 .方向通过列出偏振椭圆主轴方向上的单位矢量（方向余弦）的分量来描述。
       2. 椭圆度用小轴长度除以大轴长度的比值来描述。线偏振光的椭圆度值为零、 圆偏振光为 1，所有其他偏振态的值介于 0 和 1 之间。
       3 .手性由椭圆度的符号描述。如果符号为正，则偏振态为右旋；如果符号为负，则偏振态为左旋。与 PLOT POLAR 命令类似，LIST ELLIPSE 命令也会分别列出寻常光线和非常光线，但不包含任何相对相位信息。因此，可以使用 FIELD...DELTA 命令来获取通过 MEDIA CRYSTAL 传播后的正确偏振状态。

FRESNEL BOTH     
      在光线追迹期间在界面上指定的反射/透射系数用菲涅尔公式校准  两者分别校准

MISSED ARROWS 5
       设置一个遗漏的射线是如何绘制的,带箭头

       补充：格兰棱镜的原理，由方解石制成，端面与底面垂直，光轴既平行于端面也平行于斜面。当光垂直于端面入射时，o光和e光均不发生偏折，他们在斜面上的入射角等于棱镜斜面与直角面的夹角θ。选择θ角使得对于o光来说入射角大于临界角，发生全反射而被棱镜壁的涂层吸收；对于e光来说入射角小于临界角能够透过，从而射出一束线偏振光。

输出窗口部分数据：
--- LIST ELLIPSE
                Major Axis Orientation                                Minor/Major
Ray           X              Y               Z      
  1          0.7071068       0.7071068      0.0000000   

Flux         Object           Ratio              DoP
1.00          0                0.0000000         1.0000000

--- CONSIDER ONLY CALCITE_BACK
--- LIST ELLIPSE
                Major Axis Orientation                                Minor/Major
     Ray           X                   Y                   Z               
3            -1.0000000           -0.0000000          0.0000000   

     Flux              Object            Ratio               DoP
0.256            4                0.0000000           1.0000000

追迹前 +45 度偏振光束

+45 度偏振光束通过格兰-福柯棱镜追迹

寻常光

非常光

只考虑最后一个表面出射 +45 度偏振光束通过格兰棱镜追迹