Optical polarimetry. The Group of Optical Polarimetry Zaragoza University J. J. Gil 1 , J. M. Correas 2 , C. Ferreira 2 , I. San José 3 , P. A. Melero 2 , J. Delso 4 1 ICE, Universidad de Zaragoza 2 Departamento de Matemática Aplicada, Universidad de Zaragoza 3 Instituto Aragonés de Estadística 4 Instituto Tecnológico de Aragón VII Reunión Nacional de Óptica. Santander (Spain) 8-11 Septiembre 2003
32
Embed
Group of Optical Polarimetry. Achievements 2003 -Eng- of Optical Polarimetry... · Optical polarimetry. The Group of Optical Polarimetry Zaragoza University J. J. Gil1, J. M. Correas2,
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Optical polarimetry. The Group of Optical Polarimetry
Zaragoza University
J. J. Gil1, J. M. Correas2, C. Ferreira2, I. San José3, P. A. Melero2, J. Delso4
1 ICE, Universidad de Zaragoza2 Departamento de Matemática Aplicada, Universidad de Zaragoza
3 Instituto Aragonés de Estadística4 Instituto Tecnológico de Aragón
VII Reunión Nacional de Óptica. Santander (Spain) 8-11 Septiembre 2003
Polarimetry Applications and problems to be solved
History andinterest of thisresearch
Problems to be solved
VII Reunión Nacional de Óptica. Santander (Spain) 8-11 Septiembre 2003
VII Reunión Nacional de Óptica. Santander (Spain) 8-11 Septiembre 2003
VII Reunión Nacional de Óptica. Santander (Spain) 8-11 Septiembre 2003
With a pieceof the
polarimeter
The solution forthe polarimetric subtraction was
found!
Goals
Obtainment of a proper andcomplete mathematical model forthe adequate representation of allthe possible polarimetric behaviorsof material media.
Construction of adequate modelsfor the exploitation of thepolarimetric measures
VII Reunión Nacional de Óptica. Santander (Spain) 8-11 Septiembre 2003
VII Reunión Nacional de Óptica. Santander (Spain) 8-11 Septiembre 2003
Polarization algebra:Generalized coherency matrix
1
0
1 n
i ii
cn
−
=
= Θ∑A
n: order of the matrix
n = 2 2D light. Fixed directionof propagation
n = 3 3D light. Fluctuatingdirection of propagation
n = 4 Polarimetric properties ofthe medium
ci measurable physical quantities
Q i basis of trace-orthogonal Hermitian matrices: generators of SU(n) group + identity matrix
VII Reunión Nacional de Óptica. Santander (Spain) 8-11 Septiembre 2003
Polarized light: 2D case
X
Y
Z
E
EY
EX
AY
AX
Elipse de polarización
VII Reunión Nacional de Óptica. Santander (Spain) 8-11 Septiembre 2003
Partial polarization:Polarization matrix
( ) ( )t t+= ⟨ ⊗ ⟩P ε ε
( )2
( ) 2
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
y
y
i tx x y
i tx y y
A t A t A t e
A t A t e A t
δ
δ
−⎛ ⎞⟨ ⟩ ⟨ ⟩⎜ ⎟⎜ ⎟⟨ ⟩ ⟨ ⟩⎝ ⎠
positive semidefinite Hermitian matrix
VII Reunión Nacional de Óptica. Santander (Spain) 8-11 Septiembre 2003
Coherency matrix and Stokes parameters
3
0
12 i i
is
=
= ∑P σ
0 1 2 3
1 0 1 0 0 1 0, , ,
0 1 0 1 1 0 0i
i−⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞
= = = =⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟−⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠σ σ σ σ
( )Tr , 0,1,2,3i is i= =Pσ
VII Reunión Nacional de Óptica. Santander (Spain) 8-11 Septiembre 2003
Degree of polarization
( )
12
241 DetGTr
⎛ ⎞= −⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠
PP
( )( )
12 2
2
21
TrG
Tr
⎛ ⎞= −⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠
PP
0 1G≤ ≤
VII Reunión Nacional de Óptica. Santander (Spain) 8-11 Septiembre 2003
3D case: Fluctuating polarization ellipse
X
Y
Z
E EY
EX
AY
AX
Polarization ellipse is inside a changing plane
VII Reunión Nacional de Óptica. Santander (Spain) 8-11 Septiembre 2003