第五章 极化测量 第一节 引言 电磁波的极化方式有三种：线极化、圆极化和椭圆极化。前两种是最后一种的特殊情况。 线极化波的电场矢量如图5﹒1所示，它描述了给定瞬时电场矢量)(aE 的大小和方向随距离Z 的变化情况。波沿正方向传播，当我们正对传播方向看去时，电场矢量zE 的大小则在正、负之间变化，方向始终与轴一致，如图5﹒1所示。图5﹒1是向正方向传播的椭圆极化波电场2Ey)(b)(czE 的瞬时空间分布。当我们正对传播方向看去时，在某固定位置处电场矢量E 的端点绘出的轨迹将是如图5﹒1所示的椭圆，起长半轴为，短半轴为。当=0 时，就是图5﹒1、所示的线极化波特殊情况。而当=时，椭圆就变成了一个圆，这就是椭圆极化的另一特殊情况——圆极化。圆极化波电场矢量)(d2E1E1E)(a)(b1E2EE 的变化则如图5﹒1所示。 )(),(fe由于线极化和圆极化是椭圆极化的特例，椭圆极化波可以分解为两个同频线极化波，也可以分解为两个同频反旋向圆极化波亦可合成为一个椭圆极化波。因此，本章所述极化测量主要是椭圆极化波各参数的测量。 第二节 椭圆极化波的合成与其参数 一、两个线极化波合成椭圆极化波 椭圆极化波可以看成两个同频线极化波合成的结果。如图5﹒2 所示，有两个线极化波沿正 方向传播，一个波的极化取向在zx 方向，另一个波的极化取向在方向。如果yx 在水平方向，在垂直方向，这两个波就分别称为水平极化波和垂直极化波。 y令水平极化波的瞬时电场为，垂直极化波的瞬时电场为，它们都是距离和时间的函数，即 xEyE )sin(1kztEEx−=ω （5﹒1） )sin(2δω+−=kztEEy （5﹒2） 式中，是水平极化波的振幅，是垂直极化波的振幅，1E2Eδ是超前的相角（水平极化波取为参考相位）。 yExE为了简化，我们取=0 的平面分析，于是有 z tEExωsin1= （5﹒3） )sin(2δω +=tEEy （5﹒4） 利用三角函数公式将式（5﹒4）展开为 )sincoscos(sin2δωδωttEEy+= （5﹒5） 由式（5﹒3）知 1sinEEtx=ω （5﹒6） 同时，可以写出 2121sin1cos⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=−=EEttxωω （5﹒7） 将式（5﹒6）和式（5﹒7）代入式（5﹒5），并整理后得 δδ222221212sincos2=+−EEEEEEEEyyxx （5﹒8） 用 除等号两端，式（5﹒8）简化为 δ2sin （5﹒9） 122=+−yyxxcEEbEaE式中 δδδδ222221221sin1sincos2sin1EcEEbEa=== 方程（5﹒9）是个一般化椭圆方程。它表明由和组合成的电场矢量终端画出的轨迹是一个椭圆，如图5﹒...
