偏振和晶体光学基础

第六章光的偏振和晶体光学基础万助军

华中科技大学光学与电子信息学院2023/2/12应用实例1：3D电影原理2023/2/13应用实例1：3D电影原理立体视觉原理——人的双眼同时观察物体，能判断物体的远近，产生立体感。这是由于双眼同时观察物体时，在视网膜上成像并不完全相同，左眼看到物体左侧面较多，右眼看到物体右侧面较多，这两个像经过大脑的经验合成后就能区分物体的远近，从而产生立体视觉，大脑的这种功能称为双眼视觉融合效应。2023/2/14应用实例1：3D电影原理影片制作时，模仿人的双眼，以两台摄影机从不同角度进行录制。放映时，以两台放映机按照一定角度将影片同步投影到屏幕上，两台放映机镜头前分别加正交方向的偏振片。观众佩戴3D眼镜，两个镜片为正交方向的偏振片，因此每只眼睛只能看到一台放映机的投影，通过双眼视觉融合效应，产生立体视觉。2023/2/15应用实例2：液晶显示原理每个像素由RGB三个子像素组成，实现配色。两个偏振片和液晶层组成三明治结构，以电场控制液晶的旋光角度，调节每个子像素的亮度，实现彩色显示。2023/2/16应用实例3：偏光显微镜原理食糖晶体+食盐晶体样品在镜筒中加了两块正交方向的偏振片，无样品时视野是暗的，具有双折射特性的样品则透光成像。食糖晶体有双折射特性，而食盐晶体没有，因此在右下图中无图像。两偏振片正交两偏振片平行2023/2/17应用实例3：偏光显微镜原理普通显微镜偏光显微镜在两正交偏振片之间加入一片1/4波片，可用于区别肿瘤细胞：正常细胞对偏振光是左旋，而肿瘤细胞对偏振光是右旋。生物组织样品2023/2/18本章内容和组织结构1.1偏振光概述偏振光的概念、分类和数学描述；偏振光的产生方法；马吕斯定律。1.2光在晶体中的传播晶体双折射现象及其成因；菲涅尔方程及其物理意义；单轴晶体中的双折射及折射率椭球概念；光在晶体表面的折射和反射。1.3晶体光学器件尼科尔棱镜、格兰-汤姆逊棱镜、格兰-付科棱镜、渥拉斯顿棱镜、洛匈棱镜、波片等晶体光学器件的工作原理。1.4偏振的矩阵表示偏振光的矩阵描述与叠加分析；偏振器件的矩阵描述；偏振光的产生与变换；偏振光的检验。1.5偏振光的干涉平行偏振光的干涉；汇聚偏振光的干涉。1.6磁光和电光效应物质的天然旋光性及其物理解释；法拉第旋光效应及其应用；克尔电光效应，泡克尔斯电光效应；液晶的电光效应。2023/2/19第六章光的偏振和晶体光学基础6.1偏振光概述6.2光在晶体中的传播6.3晶体光学器件6.4偏振的矩阵表示6.5偏振光的干涉6.6磁光和电光效应2023/2/110自然光与部分偏振光自然光：具有一切可能的振动方向的许多光波之和，振动方向无规则性。

可用两个振动方向垂直、强度相等、位相关系不确定的光矢量表示。部分偏振光：自然光传播过程中，产生某一方向的振动比其它方向占优势的光，振动方向无规则性。可用两个振动方向垂直、强度不相等、位相关系不确定的光矢量表示。光波是横波—光矢量垂直于传播方向2023/2/111部分偏振光的偏振度部分偏振光=完全偏振光+自然光偏振度：P=1——线偏光P=0——自然光0<P<1——部分偏振光2023/2/112完全偏振光偏振光：光矢量的大小和方向有规则变化的光。线偏振光：光矢量的方向不变，其大小随位相变化。圆偏振光：光矢量大小不变，其方向绕传播方向匀速转动，且矢量末端轨迹在截面内的投影为圆形。椭圆偏振光：光矢量大小和方向都在有规律地变化，且矢量末端轨迹在截面内的投影为椭圆。光矢量可以分解为两个互相垂直的分量偏振光的两个分量有确定的位相关系自然光和部分偏振光的两个分量没有确定的位相关系2023/2/113左旋和右旋（椭）圆偏振光右旋左旋偏振面绕传播方向随时间以角频率ω旋转，光矢量末端的轨迹位于一个（椭）圆上。左旋右旋迎着光传播方向观察，光矢量逆时针转动顺时针转动2023/2/114偏振光的数学描述线偏振光：圆偏振光：椭圆偏振光：δ=+π/2左旋δ=-π/2右旋0<δ<π

左旋π<δ<2π

右旋δ=±nπ

线偏振光偏振光可视为两正交光矢量的叠加，依据二者的振幅和相位关系：2023/2/115自然光与偏振光线和圆偏振光是椭圆偏振光的特殊表现形式。自然光是部分偏振光的特殊表现形式。椭圆偏振光＝两个振动合成，有稳定的位相关系；部分偏振光＝两个振动合成，无稳定的位相关系。真正区分需借助其它辅助光学元件：1/4波片+偏振片2023/2/116偏振光的产生方法—反射和折射反射光为全偏振光

2023/2/117偏振光的产生方法—反射n2n1反射产生线偏振光2023/2/118偏振光的产生方法—折射光束以布儒斯特角入射，单次折反射产生的透射光是p波占优势的部分偏振光，以玻片堆进一步提高偏振度，可获得完全线偏振的透射光。2023/2/119偏振光的产生方法—偏振分光棱镜依据布儒斯特角起偏原理，以多层光学薄膜代替玻片堆，实现偏振分光。以两个斜面镀膜的直角棱镜，通过胶合制成偏振分光（PBS）立方体。2023/2/120偏振光的产生方法—材料的二向色性二向色性是指有些各向异性的晶体对于光的吸收本领除了随波长改变外，还随光矢量相对于晶体的方位而改变。天然晶体中，电气石具有很强的二向色性。2023/2/121偏振光的产生方法—人造偏振片一些各向同性介质在受到外界作用时也会产生各向异性，并具有二向色性，利用该特性获取偏振光的器件叫做人造偏振片。PVA层浸染具有强烈二向色性的碘，拉伸之后，碘分子整齐排列在PVA膜上，具有起偏或检偏性能。2023/2/122偏振光的产生方法—人造偏振片预处理工艺拉伸复合工艺2023/2/123偏振光的产生方法—散射型偏振片结构：两片具有特定折射率的光学玻璃（ZK2）夹着一层双折射性很强的硝酸钠（NaNO3）晶体。2023/2/124偏振光的产生方法—散射型偏振片制作过程：把两片光学玻璃的相对面打毛，竖立在云母片上，将硝酸钠溶液倒入两毛面形成的缝隙中，压紧二毛玻璃，挤出气泡，使得很窄的缝隙为硝酸钠填满，并使溶液从云母片一边缓慢冷却，形成单晶，其光轴恰好垂直云母片，进行退火处理后，即可截成所需要的尺寸。工作原理：由于硝酸钠晶体对垂直其光轴入射的黄绿光主折射率为no=1.5854，ne=1.3369，而光学玻璃（ZK2）对这一波段光的折射率为n=1.5831，与no非常接近，而与ne相差很大，所以当光通过玻璃与晶体间的粗糙界面时，o光将无阻地通过，而e光则因受到界面强烈散射以致无法通过。特点：散射型偏振片本身是无色的，对可见光范围内各种色光的透过率几乎相同，又能做成较通光面积，特别适用于需要真实地反映自然光中各种色光成分的彩色电影、电视中。2023/2/125偏振光的产生方法—双折射法格兰棱镜两片方解石直角棱镜以加拿大树胶粘合，加拿大树胶对钠黄光的折射率为1.55，介于方解石的ne=1.486和no=1.658之间，并选取角度θ大于o光在面上的全反射临界角，这样o光发生全反射并被涂黑层吸收，透射光为完全偏振的e光。2023/2/126偏振光的产生方法—小结反射和折射反射法：光以布儒斯特角入射玻片折射法：光以布儒斯特角入射玻片堆或者多层薄膜材料的二向色性天然晶体的二向色性人造偏振片散射型偏振片双折射法2023/2/127起偏和检偏用于从自然光中获得偏振光的器件称为起偏器。用于鉴别光的偏振状态的器件称为检偏器。偏振片既可用作起偏器，又可用作检偏器。入射光起偏器P1检偏器P2探测器E0E0cos2023/2/128马吕斯定律马吕斯定律：透射光强I=I0cos2θ马吕斯定律验证实验装置II0θ2023/2/129自然光、圆偏振光和部分圆偏振光在光路中插入检偏器，屏上光强减半。检偏器旋转，屏上亮暗无变化。2023/2/130线偏振光检偏器旋转一周，光强两亮两暗（消光）。2023/2/131部分线偏振光、椭圆偏振光和部分椭圆偏振光检偏器旋转一周，屏上光强两强两弱。2023/2/132部分线偏振光检偏器旋转一周，屏上光强两强两弱。偏振度：2023/2/133偏振片的消光比检偏器相对被测偏振片转动时的最小透射光强与最大透射光强之比，称为被测偏振片的消光比，消光比越小，偏振器件的质量就越高。（一般人造偏振片的消光比约为0.001）II0θ

以对数表示消光比：单位：dB光纤通信系统中，光隔离器所用人造偏振片，消光比达到40dB以上。2023/2/134第六章光的偏振和晶体光学基础6.1偏振光概述6.2光在晶体中的传播6.3晶体光学器件6.4偏振的矩阵表示6.5偏振光的干涉6.6磁光和电光效应2023/2/135晶体的双折射现象光束在各向异性晶体中传播时，由于晶体对两个正交振动矢量的光的折射率不同而产生两束折射光，这种现象称为双折射。2023/2/136晶体的光轴晶体中存在一个特殊方向，光沿此方向传播时，不会发生双折射现象，此方向称为晶体的光轴。方解石晶体的光轴方向就是沿着它的一个钝隅所作的等分角线方向，将两个钝隅磨平且保持平面与两钝隅连线垂直。光垂直入射磨平的表面时，将不会发生双折射现象。如果晶体中只存在一个这样的特殊方向，称为单轴晶体，如方解石、石英、KDP等；自然界的多数晶体为双轴晶体，如云母、石膏、蓝宝石等。2023/2/137晶体的主截面主截面：晶体光轴与表面法线确定的平面。方解石晶体的光轴方向为两个钝隅的连线，对应每个表面入射光束的主截面如下：2023/2/138o光和e光主平面o光主平面：o光光线与晶体光轴决定的平面。e光主平面：

e光光线与晶体光轴决定的平面。o光、e光主平面一般不重合，只有当入射光线位于晶体主截面内时，三者重合，如下右图。2023/2/139o光和e光的光矢量o光和e光都是线偏振光；o光振动方向与o光主平面垂直，因而总与光轴垂直；e光振动方向在e光主平面内，因而与光轴的夹角随传播方向而改变；当光线在主截面入射时，主平面与主截面重合，则o光振动方向垂直于主截面，e光振动方向在主截面内。2023/2/140晶体双折射的成因材料折射率取决于介电常数，实质是光波电磁场与材料的相互作用结果。物质在外界电磁场作用下发生极化，如果物质结构本身是各向异性的，极化也是各向异性的。以方解石分子为例，氧离子在电磁场作用下产生电偶极矩，当外加电场平行和垂直于分子平面时，电偶极子之间的相互作用呈现各向异性。许多非晶物质，其分子、原子也存在不对称性，但是由于其无规则排列，整体呈现各向同性。一些各向同性物质在一定外力（电磁力或应力）作用下，分子、原子排列出现一定规则性，从而呈现各向异性。方解石分子结构外电场平行于分子平面外电场垂直于分子平面2023/2/141晶体的介电张量

各向异性介质中的物质方程：坐标变换后的二阶介电张量呈对角矩阵形式：

2023/2/142平面波在晶体中的传播

2

2023/2/143菲涅尔方程及其解的意义基于二阶介电张量，由Maxwell方程组得到：

可以证明两束光波都是线偏振光，其D矢量相互垂直。由于一般情况下，两束光波的D、E矢量不平行，因此这两束光波有不同的光线方向。菲涅尔方程：从理论上阐明了双折射的存在。2023/2/144单轴晶体的双折射

2023/2/145折射率椭球

折射率椭球的物理意义：任意一条矢径的方向，表示光波D矢量的一个方向，矢径长度表示D矢量沿矢径方向振动的光波的折射率。

2023/2/146正单轴晶体和负单轴晶体

2023/2/147正单轴晶体中的光波与折射率2023/2/148光波在晶体表面的折射惠更斯作图法：晶面每个点作为子波源，画出o光和e光的子波面，二者在光轴方向相切。所有子波面的公切线即为晶体中的波面，分别得到o光和e光的光线方向。o光的波法线与光线同向，e光的波法线方向可通过计算离散角来确定。Wo—o光波面Ko—o光波法线So—o光光线We—e光波面Ke—e光波法线Se—e光光线2023/2/149光波在晶体表面的折射

Wo—o光波面Ko—o光波法线So—o光光线We—e光波面Ke—e光波法线Se—e光光线2023/2/150光波在晶体表面的折射2023/2/151光波在晶体表面的反射如右图所示，用惠更斯作图法，画出光波在单轴双折射晶体中的反射情况。2023/2/152第六章光的偏振和晶体光学基础6.1偏振光概述6.2光在晶体中的传播6.3晶体光学器件6.4偏振的矩阵表示6.5偏振光的干涉6.6磁光和电光效应2023/2/153尼科耳棱镜利用光的全反射原理与晶体的双折射现象制成的一种偏振仪器。取一块长度约为宽度三倍的方解石晶体，将两端切去一部分，使主截面上的角度为68度。将晶体沿着平面ABCD切开，切面垂直于主截面（图中红色）且经过两钝隅A、C，再用加拿大树胶粘合起来。前半个棱镜中的o光射到树胶层中产生全反射，e光不产生全反射，能够透过树胶层，所以自尼科尔棱镜出来的偏振光的振动面在棱镜的主截面。出射光与入射光不共线且孔径角较小请计算尼科尔棱镜的孔径角？2023/2/154格兰-汤姆逊棱镜两片方解石直角棱镜以加拿大树胶粘合，加拿大树胶对钠黄光的折射率为1.55，介于方解石的ne=1.486和no=1.658之间，并选取角度θ大于o光在面上的全反射临界角，这样o光发生全反射并被涂黑层吸收，透射光为完全偏振的e光。解决了出射光与入射光共线问题2023/2/155格兰-付科棱镜以空气隙代替加拿大树胶，θ介于o光和e光的全反射临界角之间。克服了加拿大树胶不能承受高密度激光功率的问题。后者透过率高，为什么？qqAAeo0.56IIqqAAeo0.86II2023/2/156渥拉斯顿棱镜光从棱镜1进入棱镜2时，光轴转了90°：o光变e光：光密光疏，折射角>入射角，偏离法线传播e光变o光：光疏光密，折射角<入射角，靠近法线传播2023/2/157洛匈棱镜平行自然光垂直入射棱镜，光在第一棱镜中沿着光轴方向传播，不产生双折射，o光、e光沿同一方向行进，折射率n2=no。进入第二棱镜后，光轴转过90°，平行于图面振动的e光在第二棱镜中变为o光，折射率变化n2(=no)no，这支光继续沿原方向传播。垂直于图面振动的o光在第二棱镜中变为e光，折射率变化none，偏离原传播方向。2023/2/158波片原理空气晶体光轴ooee波片的光轴平行于晶面，光束正入射，o光和e光保持同向传播，但传播速率不同，产生时延和相位差δ。任意完全偏振光均可分解为两个具有稳定相位关系的正交偏振光。一束线偏振光入射在波片上，可分解为同相位的o光和e光，通过波片之后，产生一定的相位差，重新合成之后，偏振态与入射时不同。波片也可以对入射的圆偏振光和椭圆偏振光产生变换。

2023/2/159波片对偏振光的变换作用例1、线偏振光→线偏振光，偏振方向发生旋转。例2、线偏振光→椭圆偏振光。2023/2/160第六章光的偏振和晶体光学基础6.1偏振光概述6.2光在晶体中的传播6.3晶体光学器件6.4偏振的矩阵表示6.5偏振光的干涉6.6磁光和电光效应2023/2/161偏振光的分解线偏振光椭圆偏振光2023/2/162偏振光讨论

偏振光复振幅的一般表示：2023/2/163偏振光的矩阵表示任意完全偏振光总是可以表示为两个固定相位关系的线偏振光的叠加：

琼斯矢量

归一化得到：

其中：归一化的琼斯矢量2023/2/164线偏振光的归一化琼斯矢量

2023/2/165圆偏振光的归一化琼斯矢量

2023/2/166椭偏振光的归一化琼斯矢量

2023/2/167偏振光的叠加偏振关的叠加可以通过琼斯矩阵的叠加运算进行分析光矢量沿x轴和y轴的线偏振光的叠加

与x轴成45°角的线偏振光归一化

归一化

左旋圆偏振光和右旋圆偏振光的叠加光矢量沿x轴方向的线偏振光2023/2/168偏振器件的矩阵表示

偏振器件入射光：经过偏振器件出射光：输入输出关系：矩阵形式：偏振器件的琼斯矩阵：如果偏振光依次通过N个偏振器件：

2023/2/169线偏振器的琼斯矩阵

2023/2/170线偏振器的琼斯矩阵

透光轴与x轴成θ角：透光轴沿x方向：透光轴沿y方向：透光轴与x轴成±45°角：

2023/2/171波片的琼斯矩阵

快轴与x轴成θ角，产生相位差δG1G2G32023/2/1721/4波片的琼斯矩阵

1/4波片，快轴沿x方向：1/4波片，快轴沿y方向：1/4波片，快轴与x轴成±45°角：

2023/2/173半波片的琼斯矩阵

半波片，快轴沿x或者y方向：

半波片，快轴与x轴成±45°角：

与半波片快轴成θ角的线偏振光：变换之后仍为线偏振光，光矢量与半波片快轴成-θ角，即绕快轴发生镜像。2023/2/174一般波片的琼斯矩阵

一般波片，快轴沿x方向：一般波片，快轴沿y方向：一般波片，快轴与x轴成±45°角：

2023/2/175圆偏振器的琼斯矩阵右旋：左旋：

圆偏振器结构右旋圆偏振器左旋圆偏振器2023/2/176琼斯矩阵的本征矢量

特征方程2023/2/177琼斯矩阵的本征矢量例题：快轴沿y方向的1/4波片，求解其本征矢量。

光矢量与y轴平行的线偏振光光矢量与x轴平行的线偏振光解：2023/2/178琼斯矩阵的应用例题：设入射线偏振光的光矢量沿x方向，相继通过两个偏振器件，分别为快轴与x轴成45°角的一般波片（位相差δ）和快轴在x轴上的1/4波片，计算出射光的偏振态。

解：

2023/2/179偏振光的产生与变换变换后变换前线偏光圆偏光椭偏光自然光通过起偏器先通过一个起偏器，再通过一个快轴与起偏器成±45°的1/4波片先通过一个起偏器，再通过一个快轴与起偏器不成0°、±45°、90°的1/4波片线偏光/通过一个快轴与光矢量成±45°的1/4波片通过一个快轴与起偏器不成0°、±45°、90°的1/4波片圆偏光通过一个1/4波片/先通过一个1/4波片变成线偏光，再通过一个快轴与光矢量不成0°、±45°、90°的1/4波片椭偏光通过一个快轴与椭偏光长轴或者短轴一致的1/4波片先通过一个1/4波片变成线偏光，再通过一个快轴与光矢量成±45°的1/4波片/2023/2/180偏振光的检验无法区分2023/2/181第六章光的偏振和晶体光学基础6.1偏振光概述6.2光在晶体中的传播6.3晶体光学器件6.4偏振的矩阵表示6.5偏振光的干涉6.6磁光和电光效应2023/2/182平行偏振光的干涉

入射线偏光在波片快慢轴上的分量：经过波片之后：经过检偏器之后：P1P2

2023/2/183平行和垂直干涉系统只与干涉装置的参数有关形成干涉背景与波片的光程有关形成干涉项

平行和垂直系统的干涉条纹是互补的。2023/2/184平行和垂直干涉系统

以单色光照明，干涉光强是均匀的，观察不到条纹；旋转波片，则出现4个极大位置和4个消光位置。平行与垂直干涉系统的极大和消光位置正好相反。以白光照明，干涉极大和消光取决于波长，因此观察屏上呈现均匀的彩色，平行与垂直干涉系统的色系是互补的。2023/2/185楔形晶片的干涉

以单色光照明，等厚干涉条纹，条纹间距：2023/2/186汇聚偏振光的干涉L2L1L3L4观察屏晶片P2P1晶片光轴垂直于晶面等倾干涉条纹2023/2/187汇聚偏振光的干涉垂直干涉系统平行干涉系统请根据偏振和干涉理论，阐述：为什么条纹是圆形的？为什么中间条纹间距大，而边缘条纹间距小？为什么出现十字形暗纹？2023/2/188第六章光的偏振和晶体光学基础6.1偏振光概述6.2光在晶体中的传播6.3晶体光学器件6.4偏振的矩阵表示6.5偏振光的干涉6.6磁光和电光效应2023/2/189物质的旋光特性石英晶体中的旋光现象旋光检测装置旋光：当一束线偏振光通过某种物质时，光矢量的方向会随着传播距离的增大而逐渐转动。α—旋光率迎着光线传播方向观察：左旋物质—光矢量逆时针偏转右旋物质—光矢量顺时针偏转

2023/2/190旋光现象的物理解释菲涅尔的唯象解释：1）将入射线偏光看成是左旋、右旋圆偏光的合成2）左旋、右旋圆偏光在物质内部的折射率不同，因而从物质中出射时获得的位相差不等。2023/2/191旋光现象的物理解释3）振幅合成引入参量：2023/2/192旋光现象的物理解释4）结果讨论若左旋圆偏振光传播速度快，nL<nR，θ>0，光矢量向逆时针方向转动；若右旋圆偏振光传播速度快，nL>nR，θ<0，光矢量向顺时针方向转动。2023/2/193菲涅尔组合棱镜实验将左旋石英和右旋石英棱镜交替胶合起来，石英晶体的光轴均平行于棱镜底面；在相邻棱镜界面，比如从左旋棱镜射到右旋棱镜，对左旋圆偏光是从光疏介质射向光密介质，对右旋圆偏光是从光密介质射向光疏介质，二者偏向相反方向。经过多个交替的棱镜，两束光逐次向相互分离的方向偏折，最后射出分得很开的左旋圆偏光和右旋圆偏光，实验验证了菲涅尔的唯象解释。对旋光特性的本质解释，要考虑分子结构，以量子理论分析光与物质的相互作用。ABCDERRLLR1232023/2/194菲涅尔组合棱镜实验（a）普通的石英棱镜，当钠黄光通过时，左旋和右旋部分之间夹角27″。（b）在一些精密光学仪器中，为避免因旋光造成光谱分裂，采用科纽棱镜。（c）双凸透镜也可以由左旋和右旋两个平凸透镜胶合而成。2023/2/195磁致旋光效应1846年，法拉第发现在磁场作用下，一些本来不具有旋光性的物质也产生了旋光性，称为磁致旋光效应或者法拉第效应。

V——维尔德常数；B—磁场强度；d——光在物质中通过的距离

非均匀磁场中：2023/2/196几种物质的维尔德常数物质温度/℃V/[弧度/(特米)]磷冕玻璃轻火石玻璃水晶[垂直光轴]食盐水磷二硫化碳TGG晶体[铽镓石榴石]18182016203320-4.899.224.8310.443.8138.5712.30352023/2/197法拉第效应的非互易性旋光物质的固有旋光性与光的传播方向有关，光正向和反向传播时，光矢量的偏转方向相反。法拉第效应的旋光方向决定于外加磁场方向，与光的传播方向无关，即法拉第效应具有不可逆性，或者非互易性。2023/2/198法拉第效应的科学应用自动测量量糖计：通过测量糖溶液的旋光角来测定浓度偏振器N1与N2正交，处于消光位置；糖溶液使光矢量发生偏转；法拉第盒由螺线管和置于其中的维尔德常数较大的物质组成；通过调节螺线管的电流，改变法拉第盒的旋光角，使系统重新回到消光位置；通过螺线管的电流，读出糖溶液的浓度。通过引入法拉第盒，免去手动量糖计那样转动检偏器。2023/2/199法拉第旋光非互易性的应用两个偏振片的透光轴成45°夹角，通过圆筒状永磁环对旋光片施加磁场，旋光角为45°；旋光片材料是一种人造单晶薄膜：稀土铁石榴石，起初旋光角随磁场近似线性增加，当磁场达到饱和值，旋光角也达到饱和，不再增加；饱和磁场是此人造单晶的固有属性，饱和旋光角大小则取决于单晶薄膜的厚度。正向光经P1后逆时针旋光45°，顺利通过P2；反向光经P2后逆时针旋光45°，光矢量与P1正交，被隔离。入射光