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Abbildung 2: LC-Zellen mit verschiedenen angelegten Spannungen:
im Ausgangszustand,
parallel ausgerichteten Molekülen im zentralen Bereich der Zelle.
Durch Kombination der Zelle mit einem hinter der Zelle angebrachten Polarisator (so
genannter Analysator) entsteht ein schaltbarer Amplitudenmodulator für polarisiert
einfallendes Licht. Für unpolarisierte Lichtquellen wird ein zusätzlicher Polarisator vor der
LC-Zelle benötigt, um die gleiche Funktionsweise zu realisieren.
Um die Effekte etwas detaillierter analysieren zu können, ist eine genauere theoretische
Betrachtung von Polarisationszuständen nötig.
3.2
Polarisation von Lichtwellen
Die Polarisation einer Lichtwelle ist durch die Orientierung des Amplitudenvektors der
Feldstärke gegeben. Unpolarisiertes Licht besteht aus einer Überlagerung von Feldern
unterschiedlicher
Polarisation
Vollständig polarisiertes Licht kann dagegen durch einen einzelnen Richtungsvektor
beschrieben werden (lineare Polarisation) oder durch eine Überlagerung zweier
Richtungsvektoren mit fester Phasenbeziehung (elliptische Polarisation). Unvollständig
polarisiertes Licht besteht aus einer Mischung polarisierten und unpolarisierten Lichtes,
der Polarisationsgrad solcher Lichtfelder kann beispielsweise mit Hilfe der Stokes-
Parameter bestimmt werden.
Im
Folgenden
soll
Polarisationszustand kann in diesem Fall mit Hilfe von so genannten Jones-Vektoren
beschrieben werden, welche im Falle einer in
Form
(1)
annimmt, wobei
und
V
x
Phase der beiden linearen Polarisationsanteile angeben. Für die meisten Betrachtungen
12
(A)
>
mit in Feldrichtung gekippten Molekülen,
VB
Vthr
ohne
zeitlich
nur
vollständig
polarisiertes
⎛
⎞
V
⎜
⎟
=
x
V
⎜
⎟
V
⎝
⎠
y
komplexe Zahlen sind, welche die Amplituden und die relative
V
y
(B)
(C)
stabile
Phasenbeziehung
Licht
betrachtet
-Richtung propagierenden Lichtwelle die
z
mit Molekülen
VA
=0
>>
mit
VC
Vthr
zueinander.
werden.
Der
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