光學(xué) 第五章 光的偏振3

1、光 學(xué),2014年12月,光 學(xué),作用是生成在同一方向傳播、但存在一定位相差的o光和e光。,通過(guò)對(duì)晶體的切割，可以得到如下兩種形式的晶片,第四節(jié) 偏振器件,2、波片,出射光是兩個(gè)正交線偏振光，沒(méi)有分開(kāi)，但它們之間存在一個(gè)相位差：,平行于光軸切割,垂直于光軸切割,稱(chēng)作四分之一波片，使得正交的偏振光產(chǎn)生 /2 位相差,稱(chēng)作二分之一波片，使得正交的偏振光產(chǎn)生 位相差,稱(chēng)作全波片，使得正交的偏振光產(chǎn)生 2 位相差,第四節(jié) 偏振器件,2、波片,當(dāng),當(dāng),當(dāng),第四節(jié) 偏振器件,3、相位補(bǔ)償器,巴陴涅補(bǔ)償器,作用是生成在同一方向傳播的正交線偏振光，其相位差可以改變。,索列爾茲補(bǔ)償器,第五節(jié) 圓偏振光和橢圓偏振

2、光的獲得和檢測(cè),偏振光的正交電場(chǎng)為,合成振動(dòng)矢量軌跡方程為,1、垂直振動(dòng)的合成,是Ex和Ey相位差。,2、橢圓偏振光和圓偏振光的獲得,第一步，讓自然光通過(guò)偏振片，得到線偏振光,通過(guò)以下兩個(gè)步驟可以獲得橢圓偏振光和圓偏振光,第五節(jié) 圓偏振光和橢圓偏振光的獲得和檢測(cè),第二步，讓線偏振光通過(guò)一塊波晶片，設(shè)法產(chǎn)生正交的具有一定相位差的兩個(gè)振幅,2、橢圓偏振光和圓偏振光的獲得,第一步，讓自然光通過(guò)偏振片，得到線偏振光,通過(guò)以下兩個(gè)步驟可以獲得橢圓偏振光和圓偏振光,第五節(jié) 圓偏振光和橢圓偏振光的獲得和檢測(cè),第二步，讓線偏振光通過(guò)一塊波晶片，設(shè)法產(chǎn)生正交的具有一定相位差的兩個(gè)振幅,通過(guò)上述兩個(gè)步驟可以獲得,

3、橢圓偏振光,偏振方向與晶片光軸有一夾角 不為0,2、橢圓偏振光和圓偏振光的獲得,第五節(jié) 圓偏振光和橢圓偏振光的獲得和檢測(cè),波片產(chǎn)生位相差為 不等于 0， 的其它值,通過(guò)上述兩個(gè)步驟可以獲得,2、橢圓偏振光和圓偏振光的獲得,第五節(jié) 圓偏振光和橢圓偏振光的獲得和檢測(cè),圓偏振光,滿(mǎn)足, = / 2,或,2、橢圓偏振光和圓偏振光的獲得,第五節(jié) 圓偏振光和橢圓偏振光的獲得和檢測(cè),線偏振光,1、偏振方向與晶片光軸平行或垂直，偏振方向不變,、入射光偏振方向與晶片光軸夾角 ， = ,偏振方向?qū)⑿D(zhuǎn) ,3、偏振光通過(guò)波晶片以后偏振方向的變化,對(duì)于線偏振光、橢圓偏振光和圓偏振光，當(dāng)其入射到波晶片上時(shí)，總可以按照光

4、軸方向分解成如下正交分量：,入射時(shí)是哪一種偏振、方向如何取決于相位差0,第五節(jié) 圓偏振光和橢圓偏振光的獲得和檢測(cè),線偏振光、橢圓偏振光和圓偏振光入射到波片后出射光的偏振態(tài)以及方向如何？,？,3、偏振光通過(guò)波晶片以后偏振方向的變化,設(shè)由于波晶片的的相位延遲所改變的相位差為 t ，則出射的偏振態(tài)可以表示為：,出射時(shí)是哪一種偏振，主要取決于相位差,第五節(jié) 圓偏振光和橢圓偏振光的獲得和檢測(cè),以1/4波片為例討論偏振態(tài)的變化,3、偏振光通過(guò)波晶片以后偏振方向的變化,第五節(jié) 圓偏振光和橢圓偏振光的獲得和檢測(cè),4、圓與橢圓偏振光的檢測(cè),（1）利用偏振片可以將偏振光可分為三類(lèi)：,線偏振光,圓偏振光或自然光,橢

5、圓偏振光或部分偏振光,第五節(jié) 圓偏振光和橢圓偏振光的獲得和檢測(cè),可以消光,輸出光不隨偏振片旋轉(zhuǎn)變化,輸出光不隨偏振片旋轉(zhuǎn)變化,輸出光強(qiáng)隨偏振片旋轉(zhuǎn)變化，沒(méi)有消光,輸出光強(qiáng)隨偏振片旋轉(zhuǎn)變化，沒(méi)有消光,線偏振光,自然光,圓偏振光,部分偏振光,橢圓偏振光,橢圓偏振光,圓偏振光,轉(zhuǎn)動(dòng)晶片，使得光軸與光強(qiáng)極大或極小方向一致，此時(shí)相 對(duì)于晶片就是正橢圓，經(jīng)過(guò)晶片后，Ex和Ey在原有的位相差 = / 2 基礎(chǔ)上，又加上位相差 = / 2，總的位相差為0或，變?yōu)榫€偏振光。,經(jīng)過(guò)晶片后，Ex和Ey在原有的位相差 = / 2 基礎(chǔ)上，又加上位相差 = / 2，總的位相差為0或，變?yōu)榫€偏振光。,4、圓與橢圓偏振光的

6、檢測(cè),（2）利用1/4波片和偏振片組合可把圓偏振光和自然光、橢圓偏振光和部分偏振光區(qū)分開(kāi)來(lái),第五節(jié) 圓偏振光和橢圓偏振光的獲得和檢測(cè),4、圓與橢圓偏振光的檢測(cè),（2）利用1/4波片和偏振片組合可把圓偏振光和自然光、橢圓偏振光和部分偏振光區(qū)分開(kāi)來(lái),第五節(jié) 圓偏振光和橢圓偏振光的獲得和檢測(cè),出射光不隨旋轉(zhuǎn)變化,出射光隨旋轉(zhuǎn)有消光,出射光隨旋轉(zhuǎn)變化，無(wú)消光,出射光隨旋轉(zhuǎn)有消光,4、圓與橢圓偏振光的檢測(cè),（3）利用巴俾涅補(bǔ)償器或索列爾茲補(bǔ)償器從橢圓偏振光得到線偏振光,第五節(jié) 圓偏振光和橢圓偏振光的獲得和檢測(cè),入射光如果是橢圓偏振光，總可以表達(dá)成,經(jīng)過(guò)相位補(bǔ)償器后，出射光可以寫(xiě)成,調(diào)節(jié)補(bǔ)償器的厚度，總可以得到,或者,例：,5-3,尼科爾棱鏡本質(zhì)可以看成是一個(gè)