グラ さんの書込 (2005/02/20(Sun) 17:21)

少しばかり物理にかじってる人間です．

質問は光学に関してです．

自然光例えばＬＥＤなどの光を偏光子に透過させ直線偏光を作り出します． ここからが質問なんですがこの直線偏光を例えば四分の一波長板に透過させた 場合，楕円偏光もしくは円偏光に変換されますか？？？

自分が分からないのはＬＥＤのようにインコヒーレントの光にｐ偏光やｓ偏光といた位相が絡んだ話ができるかどうかです．要は直線偏光から楕円偏光への変換は位相がキーだと思うので．

どうかインコヒーレントと偏光を絡めてお返事お願いします．

マサシ さんのレス (2005/02/21(Mon) 18:21)

グラさん．こんばんは．

インコヒーレントの場合でも問題なく変換されると思います． インコヒーレントの場合，位相関係の非整合が問題だと考えられているようですが，λ/４板の有効な開口を通過した場合，その光束を形成する各成分に位相遅れを生じさせるので偏光は変換されます．ジョーンズベクトルを仮定してジョーンズ行列による解析などで考えられるとイメージしやすいのではないのでしょうか？

グラ さんのレス (2005/02/21(Mon) 20:04)

マサシさんお返事有り難うございます．

なるほど． ってことは偏光子を透過した直線偏光は様々な波長または位相をもった光が集まった光束ってことですね． そしてそれぞれの光に関して直線偏光から楕円偏光に変換されるってわけですね． つまり波長板を透過した光は数種類の楕円偏光が観測できる．でいいのですか？？

そしてジョーンズベクトルを仮定できるってことは光束の直線偏光一つを見た場合コヒーレントな光として扱うことができるってことですよね．整合性が光束のある波長の光を見ることで成り立つわけですからね．

マサシ さんのレス (2005/02/21(Mon) 20:33)

ほぼおっしゃってる通りだと思います．

ジョーンズベクトルの演算の最後に光線の電場ベクトルの プロファイルを導入しますが，そのプロファイルにインコ ヒーレントな電場ベクトルを用いれば解析できます．

私はやったことないですけど(^_^;

グラ さんのレス (2005/02/21(Mon) 23:14)

マサシさん有り難うございます．

＜ジョーンズベクトルの演算の最後に光線の電場ベクトルの プロファイルを導入しますが，そのプロファイルにインコ ヒーレントな電場ベクトルを用いれば解析できます．

↑に関してまた質問させてください．すごく初歩的だと思いますが悪しからず．

１．プロファイルってなんですか？？ ２．インコヒーレントな電場ベクトルとはexpつまり位相（虚数）部分を持たないものですか？？それとも光束の有限個のコヒーレントな各々の電場ベクトル ですか？？

結局はインコヒーレントな光をどの用に電場ベクトルで表記できるかいまいち理解できていないみたいです．．

すみません．初心者で．．

マサシ さんのレス (2005/02/22(Tue) 00:27)

私も光学を本格的に始めたのは１年前なので初心者です．

１．習う先生や勉強したテキストによって用語が異なると思いますが， ここで使用したプロファイルは，光線の電場ベクトルの状態です． 位相であるとか，振幅とか，偏光方向などの情報です． これを最初から導入すると光学系が複雑な場合，計算が複雑化します．

２．位相は考慮します．考慮できるように虚部を省略する方法があります． (詳しくは倍風館出版 鶴田匡夫著 応用光学?を参照願います．) 有限個の位相の異なる有限個のベクトルから光束が形成されているので 足し合わせの形をとればモデル化できるのではないでしょうか． 周波数で考えると考えやすいのではないでしょうか． たとえば白色光は，あらゆる周波数が当分に足しあわされてできています． この場合は，位相の異なる電場の足し合わせによって形成されると考えれば 良いと私は考えます．

グラ さんのレス (2005/02/22(Tue) 01:14)

１．２．共に分かりました． 有り難うございます．

確かに有限個の足し合わせでモデル化できそうですね． 納得です． まさに白色光と同じイメージですね．

そこで有限個の集まった光束はその状態を実際測定できるのですか？

また話は少しずれますが鏡の反射の時にはブルースター角って存在しますか？ 振幅反係数からのアプローチですと透過光のを考慮しなければいけないと思うのですが・・・

マサシ さんのレス (2005/02/22(Tue) 14:03)

白色光の場合ならば，波長フィルタを使えばできるかもしれません． 単色で位相が不整合な光は干渉を応用すればできるかもしれないです．

鏡の反射のときのブリュースター角は無いと思います． スネル則からくる角度なので，プリズムなどでは反射膜 がないので屈折の関係が考えられますが，鏡は純粋に 反射する光学素子ですので全反射角でなくても反射します． これは，一般に表皮効果による反射です． 一般に金属鏡の場合，どの角度から光を入射しても変わりません． しかし，誘電体多層膜の場合，入射角を制限します．

グラ さんのレス (2005/02/23(Wed) 23:40)

度々有り難うございます． たった一年でかなりの会得してますね． すばらしい．

また質問ですがよろしいですか？？

フォトディテクタに関してなんですが． この装置は自然光をディテクトする時，そのディテクタに集光させなければいけないですが？？たとえば，鏡の反射からの光はディテクトされます？それともレンズかなにかで集光させるとか？？

Yu さんのレス (2005/02/24(Thu) 00:21)

グラさんこんにちは．

>フォトディテクタに関してなんですが． >この装置は自然光をディテクトする時，そのディテクタに集光させなければいけないですが？？たとえば，鏡の反射からの光はディテクトされます？それともレンズかなにかで集光させるとか？？

これはフォトディテクタの感度と光の強さによります． レンズで集光すれば当然信号は大きくなりますが， 大きくなりすぎると飽和して正確な測定ができなくなるので注意が必要です． 個人的には集光したものをアテニュエーター（フィルターなど）で 強度を下げて測定するのが好きです．

グラ さんのレス (2005/02/24(Thu) 11:57)

Ｙｕさんこんにちは，有り難うございます．

なるほどレンズなどの集光ではＮＤフィルターみたいなのが必要なのですね．

ではある程度強度があれば鏡などの反射光をそのまま（レンズを使わず）， 測定できますね？？

あとフォトディテクタとフォトダイオードって同じものですか？

実際，このような装置を使ったことがないのでどのような電気信号に なるのかイメージ付きにくいですが？？どのような指標なのですか？

未熟者ですみません．

マサシ さんのレス (2005/02/24(Thu) 12:36)

ＮＤフィルタだけでなくピンホールなどのスフェイシャル フィルタを用いるのも有効ですよ． 反射からディテクトする場合は凹面鏡で反射させて 集光する方法もあります．

フォトダイオードは光を検出するセンサ(電子部品)そのものです． フォトディテクタは，光検出器一般の呼び名ですが， カタログなどでは，フォトダイオードにアンプと ＩＶコンバータを実装したパッケージ商品として使用 されています．

グラ さんのレス (2005/02/24(Thu) 13:15)

いやーマサシさんまで返答有り難うございます．

ですね，私も凹面鏡を利用して，結像した実像箇所にディテクタを 設置すればいいかなぁと思っていました．

ただ小さい開口を利用することで平面鏡の反射光を利用するのでも大丈夫そうですね．しかし開口を小さくすればするほど回折の影響がでてきてしまい，０次光だけ取り出すのは難しいのかな・・・

なるほど，フォトディテクタとは総称だったのですね，助かります．

マサシ さんのレス (2005/02/24(Thu) 13:37)

言い忘れていましたが，自然光(普通は白色光と呼びます)の場合， 集光するときは色収差の影響も考慮する必要があります． 私の専門はレーザーなのであまり白色光はあまり扱ったことが ありませんのでどの程度の影響が出るかはわかりません．

回折光からの最低次光の取得は，距離をある程度とれば容易にできます． 回折角とディテクタの開口を考慮すればできます．