偏振术语的定义(Definition of Polarization Terms)

可以通过多种方法定义用于描述偏振光束的参数。所有表达式通常与入射角、波长和偏振方向有关。以下是OpticStudio及其定义常用的术语：

强度，I

强度是电场的各个分量的平方和，或者等于电场及其复共轭的点积：

其中，符号E˜表示矢量E的复共轭。符号I的下标表示列出了哪个分量的强度，如Ix只表示x方向的强度。

相位，P

电场的任何一个分量的相位可以用arg函数计算，即arctan2（虚部/实部）。相位由以下公式给出

符号P的下标表示列出了哪一个分量的相位，如Ps表示电场的S分量的相位。

通过介质的光程，τ

对于均匀介质，光程是沿着光线从前一个表面到当前表面的距离（以镜头单位表示）。注意，折射率是分开考虑的；因为它不是"光学"光程。对于渐变折射率介质，（用于计算内部吸收的）有效光程是实际光程积分除以介质的基本折射率（x=0、y=0、z=0处的折射率）。光程仅用于计算内部吸收。对于虚拟传播，光程将为负数。

每镜头单位的内部吸收，α

该因子考虑穿过玻璃时的内部吸收或体吸收。可以通过玻璃库中提供的数据来计算吸收。请参阅使用材料库(Using Material Catalogs)部分中的定义透过率数据(Defining Transmission Data)。

内部透过率，IT

可利用光程τ和内部吸收α来计算内部透过率：

传播相位因子，pc、ps

当光线从表面传播到表面时，根据以下公式计算电场旋转：

其中，τ为光程，λ在介质中进行测量。将传播因子写作角θ的余弦和正弦。将前一个表面的"E视场之后(E Field After)"乘以这些因子，可以得出当前表面的输入电场。OpticStudio对传播相位因子采用与负的虚折射率一样的负号规约，以表示膜层材料的吸收，详细内容请参见"在OpticStudio中定义膜层(Defining coatings in OpticStudio)"。

反射振幅，ρ

反射振幅是电场反射率的复数系数。它们是通过使用如上所述的场和光线相位规约对S偏振和P偏振计算的。

透射振幅，τ

透射振幅是电场透过率的复数系数。它们是通过使用如上所述的场和光线相位规约对S偏振和P偏振计算的。

反射强度，Rs、Rp

反射强度沿垂直于表面的方向测量。使用符号R来表示，并且始终为介于0和1之间的实数。反射强度可以通过反射振幅来计算，如下所示：

透射强度，Ts、Tp

透射强度沿垂直于表面的方向测量。使用符号T来表示，并且始终为介于0和1之间的实数。透射强度可以通过透射振幅来计算，如下所示：

吸收强度，As、Ap

吸收强度是电场的其中一种强度，它既不是透射强度也不是反射强度：

双向衰减，D

双向衰减是指"两个衰减"，用于将S偏振光的强度损失与P偏振光的强度损失进行比较。双向衰减定义为：

膜层相位，Ps、Pp

对于S偏振和P偏振，它们的透射光束相位通常不同。相位由以下公式给出

延迟，S

对于透射，延迟为P偏振的相位减去S偏振的相位：

对于反射，延迟为P偏振的相位减去S偏振的相位，然后再加上π：

使用的不同规约应符合薄膜行业的国际惯例。

椭圆偏振（Pxy、EM、Em、Ap）

电场是一个三维矢量，可以写成：

其中(Ax, Ay, Az)是每个方向的振幅，(Px, Py, Pz)是每个方向的相位。

当需要考虑椭圆偏振时，我们需要将电场（E矢量）写到2D平面上。其中一种方法是旋转坐标，成为与光线方向垂直的平面上的参考。但是，不同光线的参考平面可能不同。因此，当计算椭圆偏振或琼斯矢量时，我们将E矢量投影到每个表面的局部xy平面。在"偏振光线追迹(Polarization Ray Trace)"和"偏振光瞳图(Polarization Pupil Map)"工具中，数据就是这样计算的。注意，OpticStudio的这个规约意味着E矢量的z分量将减小，当读取椭圆偏振的参数时应特别注意。

通过将E矢量投影到xy平面上，我们可以将电场写为以下形式：