Cálculo de Jones
La luz polarizada es representada por un vector de Jones, y los elementos ópticos lineales están representados por las matrices de Jones.
El cálculo de Jones sólo es aplicable a la luz que ya está totalmente polarizada.
La luz que es polarizada al azar, polarizada parcialmente, o incoherente debe ser tratada con el cálculo de Mueller.
Por lo tanto, el vector de Jones representa la amplitud (relativa) y la fase (relativa) del campo eléctrico en las direcciones x e y.
Por simplicidad, es común normalizar a 1 en el punto de partida del cálculo.
También es común restringir a ser un número real, el primero componente del vector de Jones.
Tenga en cuenta que en todos los vectores y matrices de Jones en esta página, se asume que la fase de la onda de la luz es φ = kz - ωt, que es utilizado por Hecht.
) indica el retraso de π / 2 (o 90 grados) en comparación con 1 (
Collett utiliza la definición contraria (φ = ωt - kz).
El lector debe tener cuidado al consultar las referencias del cálculo de Jones.
) se deben asignar a pares opuestos (antípodas) de los kets mencionados anteriormente.
es un vector que apunta en general a cualquier lugar de la superficie.
Cualquier punto que no esté ni en la tabla de arriba ni en el círculo que pasa a través del
se conoce colectivamente como polarización elíptica.
Las matrices de Jones son las que actúan sobre los vectores de Jones como se indica anteriormente.
Estas matrices equivalen a los diversos elementos ópticos tales como lentes, divisores de haz, espejos, etc.
El retardador de fase introduce un cambio de fase entre los componentes vertical y horizontal del campo y por lo tanto cambia la polarización del haz.
Los retardadores de fase se fabrican generalmente de cristales birrefringentes o cristales uniaxiales como la calcita, MgF 2 o cuarzo.
Un eje óptico puede ser ágil o lento para el cristal dependiendo del cristal a mano.
La luz viaja a una velocidad de fase superior a través de un eje que tiene el menor índice de refracción y este eje se denomina eje rápido.
Cualquier retardador de fase con rapidez en el eje vertical u horizontal tiene ceros fuera de la diagonal y por lo tanto puede ser convenientemente expresado como donde,
son las fases del campo eléctrico en las direcciones
ϕ = k z − ω t
, la fase relativa entre las dos ondas cuando se representan como
sugieren que un valor positivo de
no les corresponde el mismo valor como
ϕ = ω t − k z
no le corresponde el mismo valor como
Las expresiones especiales para los retardadores de fase se pueden obtener mediante la general para un material birrefringente.
En la expresión anterior: Si un elemento óptico se hace girar alrededor del eje óptico por el ángulo θ, la matriz de Jones para el elemento de rotación, M (θ), se construye a partir de la matriz sin rotar, M, por la transformación
