随机电磁光束在生物组织中偏振态的变化

摘要

基于广义惠更斯-菲涅尔原理,以随机电磁高斯-谢尔模型(GSM)光束作为典型的随机电磁光束,推导了随机电磁GSM光束在生物组织中交叉谱密度矩阵元的解析表达式,并用以研究了其在生物组织中传输时轴上偏振度、方位角和椭圆率的变化。结果表明,随机电磁GSM光束在生物组织中轴上偏振度、方位角和椭圆率的变化与折射率结构常数C_n^2、光束参数(λ,σyy和σxy)及传输距离z有关;C_n^2越大,轴上偏振度P极值越小,轴上方位角θ和轴上椭圆率ε极值越大,且极值对应的传输距离越小;当σxx固定,σxx与σyy差值的绝对值越大,P、θ和ε随传输距离的变化率越大;σxy越大,P、θ和ε极值越大;光束在生物组织中传输时,光的偏振态随传输距离的变化范围是很浅的。