晶体偏振器件PPT学习教案

1、会计学1 晶体偏振器件晶体偏振器件 波片（波晶片或者相位延迟片）波片（波晶片或者相位延迟片） 快轴快轴：晶体中波速快的光矢：晶体中波速快的光矢 量的振动方向；量的振动方向； 慢轴慢轴：晶体中波速慢的光矢：晶体中波速慢的光矢 量的振动方向。量的振动方向。 快轴和慢轴相互垂直快轴和慢轴相互垂直 相位差：相位差：慢轴方向光矢量相慢轴方向光矢量相 对于快轴方向光矢量的相位对于快轴方向光矢量的相位 延迟量延迟量 x2 x1 x3 光轴光轴 慢轴慢轴 线偏光线偏光 波片波片 椭圆光椭圆光 E3 E1 E 第1页/共10页 1) 全波片：附加相位延迟全波片：附加相位延迟 差为差为2的整数倍，不改的整数倍，不

2、改 变光的偏振态，变光的偏振态，为了在某为了在某 些应用中增大光程差些应用中增大光程差 光轴光轴 e波面波面 o波面波面 z O e o y 正单轴晶体正单轴晶体 eo nn o波面波面 e波面波面 Ooe z y 负单轴晶体负单轴晶体 eo nn 快轴表现为快轴表现为o光光 振动方向振动方向 快轴表现为快轴表现为e光光 的振动方向的振动方向 第2页/共10页 2）半波片：附加）半波片：附加相位延迟差相位延迟差为为的奇数的奇数 倍。倍。 在线偏振光入射情况下（偏振方向与波片快轴或者慢在线偏振光入射情况下（偏振方向与波片快轴或者慢 轴夹角为轴夹角为），出射光仍为线偏振光），出射光仍为线偏振光,

3、,只是振动面的只是振动面的 方位相对于入射光转过了方位相对于入射光转过了2 角角。 在圆偏振光入射情况下，出射光变为旋转方向相反的在圆偏振光入射情况下，出射光变为旋转方向相反的 圆偏振光圆偏振光（变换可逆）（变换可逆） 2 第3页/共10页 3）1/4波片：附加波片：附加相位延迟差相位延迟差为为/2/2的奇数倍。的奇数倍。 一般来说在线偏振光入射情一般来说在线偏振光入射情 况下，出射光变为椭圆偏振况下，出射光变为椭圆偏振 光；光； 当入射线偏振光的振动矢量当入射线偏振光的振动矢量 方向与波片的快轴或者慢轴方向与波片的快轴或者慢轴 夹角为夹角为4545度是，出射光变为度是，出射光变为 圆偏振光。

4、圆偏振光。（变换可逆）（变换可逆） x2 x1 x3 光轴光轴 慢轴慢轴 线偏光线偏光 波片波片 椭圆光椭圆光 E3 E1 E 第4页/共10页 在使用波片时，有两个问题必须注意在使用波片时，有两个问题必须注意： 波长问题波长问题。任何波片都是对特定波长而言，例如，。任何波片都是对特定波长而言，例如， 对于波长为对于波长为0.5m的半波片，对于波长为的半波片，对于波长为1.06m的的 l/4波片波片, ,对对0.53m来说恰好是半波片。来说恰好是半波片。 波片的主轴方向问题波片的主轴方向问题。使用波片时应当知道波片。使用波片时应当知道波片 所允许的两个振动方向及相应波速的快慢。这通常所允许的两

5、个振动方向及相应波速的快慢。这通常 在制作波片时已经指出。在制作波片时已经指出。 波片虽然给入射光的两个分量增加了一个相位差波片虽然给入射光的两个分量增加了一个相位差 。因为在振动方向相互垂直的两光束不发生干涉，。因为在振动方向相互垂直的两光束不发生干涉， 总光强保持不变总光强保持不变。 第5页/共10页 自然自然 光光 椭圆偏振光椭圆偏振光 线偏振光线偏振光 I不变，无消光不变，无消光 线偏振光线偏振光 I变变, 无消光无消光 线偏振光线偏振光线偏振光线偏振光 I变变, 有消光有消光 部分线部分线 （椭圆）偏（椭圆）偏 振光振光 线偏振光线偏振光 I变变, 无消无消 光光 圆偏振光圆偏振光

6、线偏振光线偏振光 I不不变变, 无消光无消光 15.7 偏振光的变换和测定偏振光的变换和测定 以入射光的轴线为中心旋转偏振片以入射光的轴线为中心旋转偏振片 第第 一一 步：步： 添添 加加 偏偏 振振 片片 并并 旋旋 转转 部分圆偏振光部分圆偏振光 线偏振光线偏振光 I不不变变, 无消光无消光 第6页/共10页 四分之一波片 四分之一波片 圆偏振光圆偏振光 自然光自然光自然光自然光 线偏振光线偏振光 偏振片（转动） 偏振片（转动） 线偏振光线偏振光 I I不变，不变， 无消光无消光 线偏振光线偏振光 I I变变, , 有消光有消光 四分之一波片 四分之一波片 椭圆偏振光椭圆偏振光 部分椭圆部

7、分椭圆 （线）偏振光（线）偏振光 线偏振光线偏振光 偏振片（转动） 偏振片（转动） 线偏振光线偏振光 I I变变, , 有消光有消光 部分线部分线 偏振光偏振光 透光轴平行最大光强或最小光强方向放置透光轴平行最大光强或最小光强方向放置 或者透光轴平行椭圆偏振光的长轴或短轴放置或者透光轴平行椭圆偏振光的长轴或短轴放置 线偏振光线偏振光 I I变变, , 无消光无消光 第第 二二 步：步： 在在 偏偏 振振 片片 之之 前前 加加 四四 分分 之之 一一 波波 片片 部分圆部分圆 偏振光偏振光 部 分 线 偏 振部 分 线 偏 振 光光 线偏振光线偏振光 I I变变, , 无消光无消光 第7页/共

8、10页 如何区分如下两种成分的部分偏振光？如何区分如下两种成分的部分偏振光？ 部分偏振光部分偏振光1 1（由自然光和椭圆偏振光组成）（由自然光和椭圆偏振光组成） 部分偏振光部分偏振光2 2（由自然光和线偏振光组成）（由自然光和线偏振光组成） 如何区分部分偏振光（由自然光和圆偏振光组成如何区分部分偏振光（由自然光和圆偏振光组成 的）与自然光？的）与自然光？ 第一步：首先令两束光分别通过一偏振片第一步：首先令两束光分别通过一偏振片P P，然后旋转，然后旋转 P P 一周，透射光的强度没有任何变化。一周，透射光的强度没有任何变化。 第二步：在偏振片第二步：在偏振片P P之前添加一个四分之一波片，然后之前添加一个四分之一波片，然后 再旋转再旋转P P一周，有消光现象出现的为圆偏振光，强度仍一周，有消光现象出现的为圆偏振光，强度仍 不变的为自然光。不变的为自然光。 第8页/共