第5章--光的双折射及应用分析.ppt

1、光子学和光电子学远影学，第五章光的双折射效应及应用，在光从空气进入水或玻璃时产生折射。但是，当光线进入特定晶体时，折射光线不是一条，而是两条。这种现象称为双折射。下面介绍了光的双折射效果和偏振设备，以及用牙齿效果创建的液晶显示器设备。5.1光的双折射效果5.2双折射偏振器5.3液晶显示器装置双折射和偏振的应用、光子学和光电子学远射器、5.1光的双折射效果、5.1.1各向同性材料和各向异性材料5.1.2光的双折射效果5.1.3双折射的几个茄子特殊情况下，5.1光子学与光电子学远射器、5.1.1各向同性材料和各向异性材料有关，晶体中的双折射效果由于折射率，介电常数与电子极化有关，电子极化与晶体方向

2、有关，因此晶体的折射率与传输光的电场方向有关。大多数非晶材质(例如玻璃和所有立方体)是光学各向同性材质。也就是说，在每个方向上具有相同的折射率。所有其他晶体，如方解石(CaCO3)、铌(LiNbO3)和液晶(LCD)，折射率与传输方向和偏振状态有关，称为各向异性材料(见图5.1.2)。光子学和光电子学远影推演，图5.1.1非偏振光透射到方解石晶体，成为两束光，可使用光子学和光电子学远影推演，图5.1.2各向同性晶体和各向异性晶体，3茄子折射率金志洙n1、N2、n3说明各向异性晶体中光的传输。牙齿晶体有两个光学轴，因此也称为双轴晶体。N1=N2时晶体只有一个光轴，牙齿晶体称为单轴晶体。光子学和光

3、电子学远影推演、5.1.2光的双折射效应、非偏振光进入各向异性晶体后，折射分为两个正交线性偏振，徐璐以不同偏振态和相位速度徐璐通过不同折射率传输。如图5.1.3所示，这种现象称为双折射。在单轴晶体中，两个正交偏振称为预光(O)和非寻常光(E)。普通的光在所有方向都有相同的继承度，这就像普通的电磁波，电场，继承度也垂直于传输方向一样。(David aser，Northern Exposure，美国电视电视剧)不同寻常的光的相位速度与传输方向和偏振状态有关，电场与相位速度传输方向不垂直。可以利用双折射制作偏振光谱仪(PBS)。光子学及光电子学远影学，图5.1.3非极化光进入各向异性晶体方解石后，发

4、生双折射，以互正交偏振的预光(O)和非寻常光(E)牙齿徐璐不同的速度传播。光子学和光电子学远影四射，方解石晶体的双折射，方解石不是偏振，而是偏振或自然光法线射在方解石晶体上，它与主截面成一定角度，与光轴成一定角度。入射光分为徐璐正交的叶光和非寻常的光，主剖面平面内也包含入射光。预射光线有垂直于光轴的场振动，这符合斯奈尔的规律。也就是说，光线进入晶体后不会偏转，所以E场振动的方向必须来自或进入牙齿页面(以黑点表示)。是寻常的光。，光子学光电子学远影推法，5.1.3双折射的几个茄子特殊情况，(a)入射光与光轴平行，不发生双折射，速度差(b)入射光与光轴垂直，不发生双折射，但速度差是图5.1.4，如

5、果投影到方解石芯片上，则会发生徐璐其他现象。光子学除了折射率和方向外，还表现出光电子学远影四项、5.1.4晶体的透色性、一些各向异性晶体的透色性。双色性是材料的光吸收取决于光波传输的方向和偏振状态。双色晶体是对异常光或预光有强烈吸收(衰减)效果的光学李晟晶体。也就是说，进入双色晶体的偏振波出现在晶体输出端，只有有限的偏振。因为牙齿正交偏振可以衰减。通常，两种茄子的颜色取决于光的波长。例如，铝溴酸盐晶体比寻常光吸收得更好。介绍了光子学和光电子学远场光学器件、5.1.5光纤双折射效应、光子学和光电子学远场光学器件、5.2双折射元件、5.1节中光的双折射现象，即非偏振光入各向异性晶体时变成双束偏振预

6、光(O)和非寻常光(O)。牙齿部分介绍了使用传记光学调制器、传记光学开关、光隔离器和相干系统中不可缺少的现象创建的偏振设备。使光子学和光电子学远影推法、5.2.1相位延迟板和相位补偿器、正一轴晶体(例如石英)片的光轴沿z方向、平行于薄片的两个解析面，如图1.3.22所示。当线性偏振E在法线方向入射到薄片解析面时，预射光和非寻常光在同一方向上传输，但速度不同。即使朝同一方向出去，离开射出海面的时间也见图1.3.21(b)。牙齿现象用于创建相位延迟和赔偿设备。光子和光电子学远场，图5.2.1线性偏振入射光E分解的两个互正交分量通过相位延迟片生成相位差。波托尼克和光电子学远场，整个光纤逆变器提供81

7、5的相位移动，波托尼克和光电子学远场，半波，四分之一波。如果是L牙齿晶体，那么通过相位延迟薄膜发射的光束和成分的相位差为(5.2.1)。相位差表示延迟板的总波长延迟(例如=半波长延迟，=/2表示1/4波长延迟)。穿过光束的偏振状态与晶体类型和延迟薄板厚度有关。potonix及光电子学元英基，图5.2.2徐璐进入其他入射角的线偏振，徐璐通过其他相位延迟片显示徐璐其他偏振状态。波托尼克和光电子学远影四分之一波可以将不同寻常的光和不同寻常的光的相位差变化/4，相位差不同的话，通过晶体的光波偏振状态就不同了，例如，四分之一波可以将不同寻常的光和不同寻常的光的相位差变成四分之一。当线偏振通过/4波(例如

8、，偏振方向和波长光轴的方向角为45o)时，入射时两个分量值(光强)和相位相同，但在通过芯片后，值相同，但与E相比，元件E/将延迟90o，使入射光成为圆偏振(图5.2)，相反，如果入射光是圆偏振，则射出光是线偏振，光子学及光电子学远影推演，半波延迟板对应于线偏振的两个正交成分的相位差为180o，半波延迟板的厚度L对应于线偏振的两个正交成分的相位差，对应于波长半(/2)的延迟。结果比元件E/E延迟了180o。在牙齿点，如果输入E和光轴之间的角度是，则输出E和光轴之间的角度是，输出光像输入光一样仍然是线偏振，但是E逆时针旋转2，如图5.2.2(a)所示。光子学和光电子学元永磁体，P2绕z轴旋转，我们

9、有两个位置光最强，两个位置光最弱，透射光强度几乎为零的两个位置就是P1和P2的偏振方向垂直的位置。偏转器和偏转器是利用双折射现象制造的光学元件。偏振进入偏振器时，被分成叶光和不寻常的光，同时偏振器吸收叶光，通过不寻常的光，并通过输出平面线偏振，5.2.3(a偏振器，偏振器，偏振方向平行的Ey，通过偏振板与偏振板偏振方向垂直的Ex，在偏振板内被吸收。光子学和光电子学远影学，马吕斯定律，光子学和光电子学远影学，5.2.3尼科耳棱镜非偏振进入棱镜时，分为不同寻常的(O)光和不同寻常的(E)光。异常光由于偏角大，到达粘合界面时入射角大于临界角，因此产生了全部反射，被棱镜吸收边界吸收。预射光线达到与胶的

10、接口时，比透明胶的折射金志洙N牙齿预射光线的no大，通过第二个晶体(而不是内部反射)透射在棱镜上，成为线偏振。光子学和光电子学远影学、液晶显示器使用偏转/剑片膜、液晶显示器(见第5.3节)使用的偏转/剑片膜是混合了聚乙烯醇(PVA)等碘的聚合物，聚合物键在所有方向完全均匀、不规则地排列，以防止阻塞。将PVA浸入碘液中，经过拉伸形成偏振膜。光子学和光电子学远影学基本体，图5.2.5偏振器和偏振器的全光晶体调制器应用，光子学和光电子学远影学基本体，偏振器，光子学和光电子学远影学基本体，偏振器，光子学和光电子学远影学基本体，5.2.4沃拉斯顿但当E光和O光达到A和B棱镜的粘合面时，就会发生折射、光子

11、学和光电子学圆规、偏振光谱仪/聚光器、光子学和光电子学圆规、5.2.5偏振控制器光纤线圈旋转时，光纤的快轴和慢轴也旋转，因此，通过调整线圈的方向，可以获得所需的偏振方向。、光子学及光电子学远影四项，图5.2.8挤压光纤实现偏振控制，将光纤和压电晶体固定在一起，在对晶体施加电压时，晶体的长度延长光纤，对光纤进行双折射，达到调节偏振状态的目的。压力的大小通过外加电压精密控制，通过四个挤压机串联，得到了良好的控制效果。光子学和光电子学远影推演、挤压光纤偏振控制器、手动偏振控制器使用旋转光纤挤压机控制偏振、光子学和光电子学远影推演、5.3 LCD显示器设备双折射和偏振的应用节目、LCD (LCD)使用

12、液体晶体的光学各向异性特性调制入射光，以示电场作用。自1968年液晶显示器设备问世以来，液晶显示器技术已广泛应用于家庭、产业和军事显示器领域，如时钟、计算器、仪表、电脑、彩色电视、投影电视机等。牙齿部分介绍了5.3.1液晶的双折射效果和偏振特性5.3.2扭曲方向液晶显示器设备5.3.3秒扭曲方向液晶显示器设备5.3.4活动矩阵液晶显示器设备5.3.5快门3D眼镜5.3.6液晶显示器的应用和前景。液晶分为两个茄子主要类别，溶解液晶和热感应液晶。前者必须溶于水或有机溶剂才能显示液晶状态，后者可以在一定的温度范围内显示液晶状态。用显示器技术应用的液晶都是热塑性液晶。光子学和光电子学远影推演，图5.3

13、.1方向液晶的分子排列，(a)P型液晶分子排列和各向异性特性，(b)液晶分子的基本结构表示用液晶都是有机化合物，液晶分子的形状是棒状，像“雪茄烟”一样宽约十分之一，液晶分子间作用力比固体弱，因此液晶分子可以容易地表示各种状态小的外部能量可以实现各分子状态之间的转换，引起光、传记、磁物理性质的变化。显示器装置一般是用向列相液晶材料制成的，分子长轴徐璐平行，但没有分层排列。可以上下左右前后滑动，如图5.3.1所示。仅在分子长轴方向上保持徐璐平行，或接近平行，分子间横向相互作用微弱。液晶分子的排列和运动比较自由，因此对外部电场、磁场、温度、应力敏感。光子学和光电子学远影学、图5.3.2热液晶的温度范

14、围、热液晶仅在特定温度范围内显示液晶特性。这时浑浊不透明，浓度取决于化合物。从明胶到自由流动的液体粘度不同。如果T1和T2分别是固体和LCD、LCD、液体的边界温度，则低于T1时，它们变为固体。T1T2范围内的液晶。高于T2就会变成液体。光子学和光电子学原影学，2 .考虑液晶的双折射效应和偏振特性、光子学和光电子学远影推演、图5.3.3线性偏振传送到热液晶，影像学和非寻常光的相位差、光子学和光电子学远影推演、液晶中偏振的变化、光子学和光电子学远影推演、5.3.4(c扭曲液晶显示装置，1 .扭曲液晶的结构和工作原理位于具有氧化铟锡(ITO)薄膜透明导电电极的两个玻璃基板上。用真空注入法将两个基板以几微米间隔密封的LCD盒注入并密封定性方向热LCD。在液晶盒玻璃基板的上表面粘贴用作偏振