光学 第五章 光的偏振3

1、光 学,2014年12月,光 学,作用是生成在同一方向传播、但存在一定位相差的o光和e光。,通过对晶体的切割，可以得到如下两种形式的晶片,第四节 偏振器件,2、波片,出射光是两个正交线偏振光，没有分开，但它们之间存在一个相位差：,平行于光轴切割,垂直于光轴切割,称作四分之一波片，使得正交的偏振光产生 /2 位相差,称作二分之一波片，使得正交的偏振光产生 位相差,称作全波片，使得正交的偏振光产生 2 位相差,第四节 偏振器件,2、波片,当,当,当,第四节 偏振器件,3、相位补偿器,巴陴涅补偿器,作用是生成在同一方向传播的正交线偏振光，其相位差可以改变。,索列尔兹补偿器,第五节 圆偏振光和椭圆偏振

2、光的获得和检测,偏振光的正交电场为,合成振动矢量轨迹方程为,1、垂直振动的合成,是Ex和Ey相位差。,2、椭圆偏振光和圆偏振光的获得,第一步，让自然光通过偏振片，得到线偏振光,通过以下两个步骤可以获得椭圆偏振光和圆偏振光,第五节 圆偏振光和椭圆偏振光的获得和检测,第二步，让线偏振光通过一块波晶片，设法产生正交的具有一定相位差的两个振幅,2、椭圆偏振光和圆偏振光的获得,第一步，让自然光通过偏振片，得到线偏振光,通过以下两个步骤可以获得椭圆偏振光和圆偏振光,第五节 圆偏振光和椭圆偏振光的获得和检测,第二步，让线偏振光通过一块波晶片，设法产生正交的具有一定相位差的两个振幅,通过上述两个步骤可以获得,

3、椭圆偏振光,偏振方向与晶片光轴有一夹角 不为0,2、椭圆偏振光和圆偏振光的获得,第五节 圆偏振光和椭圆偏振光的获得和检测,波片产生位相差为 不等于 0， 的其它值,通过上述两个步骤可以获得,2、椭圆偏振光和圆偏振光的获得,第五节 圆偏振光和椭圆偏振光的获得和检测,圆偏振光,满足, = / 2,或,2、椭圆偏振光和圆偏振光的获得,第五节 圆偏振光和椭圆偏振光的获得和检测,线偏振光,1、偏振方向与晶片光轴平行或垂直，偏振方向不变,、入射光偏振方向与晶片光轴夹角 ， = ,偏振方向将旋转 ,3、偏振光通过波晶片以后偏振方向的变化,对于线偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光，当其入射到波晶片上时，总可以按照光

4、轴方向分解成如下正交分量：,入射时是哪一种偏振、方向如何取决于相位差0,第五节 圆偏振光和椭圆偏振光的获得和检测,线偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光入射到波片后出射光的偏振态以及方向如何？,？,3、偏振光通过波晶片以后偏振方向的变化,设由于波晶片的的相位延迟所改变的相位差为 t ，则出射的偏振态可以表示为：,出射时是哪一种偏振，主要取决于相位差,第五节 圆偏振光和椭圆偏振光的获得和检测,以1/4波片为例讨论偏振态的变化,3、偏振光通过波晶片以后偏振方向的变化,第五节 圆偏振光和椭圆偏振光的获得和检测,4、圆与椭圆偏振光的检测,（1）利用偏振片可以将偏振光可分为三类：,线偏振光,圆偏振光或自然光,椭

5、圆偏振光或部分偏振光,第五节 圆偏振光和椭圆偏振光的获得和检测,可以消光,输出光不随偏振片旋转变化,输出光不随偏振片旋转变化,输出光强随偏振片旋转变化，没有消光,输出光强随偏振片旋转变化，没有消光,线偏振光,自然光,圆偏振光,部分偏振光,椭圆偏振光,椭圆偏振光,圆偏振光,转动晶片，使得光轴与光强极大或极小方向一致，此时相 对于晶片就是正椭圆，经过晶片后，Ex和Ey在原有的位相差 = / 2 基础上，又加上位相差 = / 2，总的位相差为0或，变为线偏振光。,经过晶片后，Ex和Ey在原有的位相差 = / 2 基础上，又加上位相差 = / 2，总的位相差为0或，变为线偏振光。,4、圆与椭圆偏振光的

6、检测,（2）利用1/4波片和偏振片组合可把圆偏振光和自然光、椭圆偏振光和部分偏振光区分开来,第五节 圆偏振光和椭圆偏振光的获得和检测,4、圆与椭圆偏振光的检测,（2）利用1/4波片和偏振片组合可把圆偏振光和自然光、椭圆偏振光和部分偏振光区分开来,第五节 圆偏振光和椭圆偏振光的获得和检测,出射光不随旋转变化,出射光随旋转有消光,出射光随旋转变化，无消光,出射光随旋转有消光,4、圆与椭圆偏振光的检测,（3）利用巴俾涅补偿器或索列尔兹补偿器从椭圆偏振光得到线偏振光,第五节 圆偏振光和椭圆偏振光的获得和检测,入射光如果是椭圆偏振光，总可以表达成,经过相位补偿器后，出射光可以写成,调节补偿器的厚度，总可以得到,或者,例：,5-3,尼科尔棱镜本质可以看成是一个