但与此同时，角锥棱镜这种高精度器件的加工难度也比较大，当然也无法避免会出现一些加工误差，这些加工误差在实际应用时会引起反射光束的相位发生变化，从而影响角锥棱镜的工作特性和测量精度。角锥棱镜的综合误差包括许许多多的误差因素，比如其二面角误差，表面平面度误差和玻璃折射率误差等，但其中比较方便计算和测量的是角锥棱镜直角面间的角度误差，这个误差虽然通常情况下不会太大，但我们也不能够忽略它对测量精确性带来的影响。

角锥棱镜拥有许多的优点，比如：（1）结构设计简单明了（2）维修方便（3）安装快。因此,二战期间飞机场曾普遍采用角锥棱镜来起到指引飞机降落的作用。当从飞机上发出的光束被飞机场上的角锥棱镜反射回飞机时,飞行员根据反射回的光束即可确定跑道的准确位置,从而省却机场跑道灯,降低机场被发现的概率。在测量地球与月球的距离时，角锥棱镜也起到了关键作用。 科学家们将一束高功率激光束入射至放置于月球的角锥棱镜阵列,激光束经角锥棱镜阵列溯源反射后,返回至地球并被望远镜系统接受,通过测量激光束在此往返过程中的传播时间,即可得到地球与月球的精确距离。

角锥棱镜作为一种光学器件，在很多领域都有应用。比如测距仪、水准仪、枪械瞄准镜、望远镜、太阳能转换器、显微镜等测量仪器;医疗仪器设备则包括膀胱镜、胃镜等。

1。2  国内外研究现状

1。3  研究问题

    1。验证角锥棱镜逆向反射特性

    2。推导计算几何光路下反射定律的矢量表达式与折射定律的矢量表达式 

3。推导光线正入射到角锥棱镜时角锥棱镜的琼斯矩阵和出射光的电矢量；计算不同状态偏振光正入射到角锥棱镜后出射光的电矢量

    4。分析推导光线斜入射到角锥棱镜后，出射光的电矢量。文献综述

2  琼斯矩阵与折反射定律

    角锥棱镜（corner cube reflector，简称为CCR）是一类用于回射光线的高精度光学元件，角锥棱镜利用三个角回射入射到角锥棱镜的光线。因为CCR并不像通常的光学系统一样遵守比较严格轴对称性，因此就不能直接把三维空间问题转化成较为简单的二维空间问题研究，这意味着我们课本上学的传统的光学特性不能用来验证角锥棱镜的反射特性。因此，我们可以建立数学坐标系，画出光路图，再通过向量，矢量表达式的推导来验证其逆向反射特性。此外，由于CCR是一种偏振器件，当入射光线的位置变得不同或者CCR围绕着入射光线转动时，从CCR出来的反射光偏振态也不一样。因此，研究CCR的琼斯矩阵对本课题有很重要的意义。

2。1  琼斯矩阵

用矩阵表示法来表示偏振，是一种用最简单易懂的矩阵形式进行最简单的矩阵运算，来计算出由偏振器件构成的复杂偏振系统对出射光线状态作用的方法，不用管任意过程拥有的具体的物理意义。方法有琼斯（Jones）矩阵法和斯托克斯(Stockes)法。但是琼斯矢量表示法仅能用于偏振光的情况，琼斯矩阵的参量与光波的振幅和相位相关，相对应的光学器件传输矩阵用22的琼斯矩阵来表示；另一方面，斯托克斯表示法所描述的光可以是完全偏振光，还可以是部分偏振光或完全非偏振光，可以是单色光或非单色光，其参量与可以测量的光强成正比，相应的光学元件的传输矩阵是44的密勒(Mueller)矩阵。因为本文利用琼斯矩阵，因此本章节介绍了琼斯矢量表示法。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-

2。1。1  偏振光的琼斯矢量表示