对强度消光比、偏振对比度的一些细节讨论

强度消光比和偏振对比度

公式

设$\theta$为某一调制臂上的相位，则：

• 强度消光比 $$f(\theta) \propto {\cos^{2}\left(\frac{\theta}{2}+\frac{\pi}{2}\right)}$$
• 偏振对比度 $$f(\theta) = \frac{1}{\tan^{2}\left(\frac{\pi - \theta}{4}\right)}$$

注：这里的偏振对比度是一组正交基的平均对比度，即在Bloch球上的某一平面上是这样：

对于超导探测器上算出来的大值/小值单偏振态对比度，实际上是$\cos^2(\theta/2)/\sin^2(\theta/2)=1/\tan^2(\theta/2)$，其中$\theta$为单偏振态和检测基矢之间夹角。

对比度与角度互换算器

对比度(dB)	对比度(线性值)	和检测基之间夹角(°)

宽频光对于消光比（对比度）的劣化影响

仿真模拟

公式

注：仿真中强度对比度设置为10000.

宽频光对于消光比（对比度）的劣化影响

实际中的与理论相对应的现象

• 由于在半波位置，强度调制消光比的斜率几乎为0，而偏振调制对比度斜率无穷大，因此使用强度调制无法准确得到调制器的半波电压，而偏振调制可以。
• 偏振调制对比度对于调制相位的波动更加敏感。
• 稍微优化一下调制相位，偏振对比度会有巨大提升。
• 宽频光对于强度调制消光比的劣化程度更大。