偏振片以及波片

1、關(guān)于偏振片和波片第1頁，共27頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期四 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.基礎(chǔ)知識(shí)回憶自然光：從普通光源直接發(fā)出的天然光，是無數(shù)偏振光的無規(guī)則集合，所以直接觀察時(shí)不能發(fā)現(xiàn)光強(qiáng)偏于哪一個(gè)方向。這種沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波強(qiáng)度都相同的光叫做自然光 偏振光：光的振動(dòng)面只限于某一固定方向的，叫做平面偏振光或線偏振光 。圓偏振光：光的電矢量末端在垂直于傳播方向的平面上描繪的軌跡為一圓的偏振光第2頁，共27頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)回憶橢圓偏振光部分偏振光：電矢量在某一方向最強(qiáng)，在其他方向較

2、弱的偏振光稱為部分偏振光。第3頁，共27頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期四偏振片分類按功能分類： 1）透射式偏振片 2）反射式偏振片 3）半透過半反射式偏振片 4）補(bǔ)償型偏振片 按染色方法分類： 1）碘系偏振片： 容易獲得高透過率、高偏 振度的光學(xué)特性，但耐高溫高濕的能力較差。 2）染料系偏振片： 不容易獲得高透過率、高偏振度 的光學(xué)特性，但耐高溫高濕的能力較好第4頁，共27頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期四偏振片偏振片生產(chǎn)1）按PVA膜的延伸工藝：干法，濕法干法：在具有一定溫度和濕度條件的蒸汽環(huán)境 下進(jìn)行延伸的工藝方法 濕法：PVA膜是在一定配比的液體中進(jìn)行染 色、拉

3、伸的工藝方法 注：PVA膜即水溶膜，化學(xué)物質(zhì)是聚乙烯醇，將聚乙酸乙烯酯進(jìn)行皂化所得的無色粉末?？扇苡谒臒峥伤苄詷渲?。是一種用途相當(dāng)廣泛的水溶性高分子聚合物，性能介于塑料和橡膠之間，它的用途可分為纖維和非纖維兩大用途。 由于PVA具有獨(dú)特的強(qiáng)力粘接性、皮膜柔韌性、平滑性、耐油性、耐溶劑性、保護(hù)膠體性、氣體阻絕性、耐磨性以及經(jīng)特殊處理具有的耐水性，因此除了作纖維原料外，還被大量用于生產(chǎn)涂料、粘合劑、紙品加工劑、乳化劑、分散劑、薄膜等產(chǎn)品，應(yīng)用范圍遍及紡織、食品、醫(yī)藥、建筑、木材加工、造紙、印刷、農(nóng)業(yè)、鋼鐵、高分子化工等行業(yè)。 第5頁，共27頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期四偏振片2）

4、以PVA膜染色方法劃分：碘染色，染料染色碘染色法：指在偏光片染色、拉伸過程中，使用碘和碘化鉀作為二向性介質(zhì)使PVA膜產(chǎn)生極性化偏光特性 染料染色：利用二向性染料進(jìn)行偏光片染色工藝第6頁，共27頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期四偏振片偏振片特性光線選擇性：選擇通過偏振方向與延伸方向一致的光線通過； 溫度、濕度敏感性：吸潮或加溫后，被拉伸的成線性的分子鏈將會(huì)自動(dòng)還原回團(tuán)狀的分子鏈，失去光線選擇性 脆弱性：很容易在外力的作用下失去光線選擇性 第7頁，共27頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期四偏振片性能參數(shù)厚度透過率視場角消光比第8頁，共27頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分

5、，星期四偏振片起偏與檢偏起偏：自然光通過偏振片后成為線偏振光，線偏振光的振動(dòng)方向與偏振片的偏振化方向一致。在這里偏振片起著起偏器的作用。檢偏：用來檢驗(yàn)?zāi)骋皇馐欠衿窆?。轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片，觀察透射光強(qiáng)度的變化：自然光：透射光強(qiáng)度不發(fā)生變化偏振光：透射光強(qiáng)度發(fā)生變化偏振光通過偏振片后，在轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片的過程中，透射光強(qiáng)度發(fā)生變化。在這里偏振片起著檢偏器的作用。第9頁，共27頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期四偏振片馬呂斯定律： 強(qiáng)度為I0的偏振光，通過檢偏器后，透射光的強(qiáng)度（在不考慮吸收的情況下）為： I=I0cos2 其中為檢偏器的偏振化方向與入射偏振光的偏振化方向之間的夾角。 注：馬呂斯定律

6、是對(duì)偏振光的無吸收而言的，對(duì)于自然光并不成立。若是自然光I0，通過偏振片后，II0/2，偏振片在這里實(shí)際上起著起偏器的作用。 第10頁，共27頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期四偏振片應(yīng)用：減少和消除不需要的光1）偏振光定量測定 2）光測力學(xué) 3）玻璃制造 4）汽車制造 7）寶石鑒定8）照相機(jī)等領(lǐng)域 9） 3D視覺 10）光通信 11）激光加工第11頁，共27頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期四偏振片應(yīng)用實(shí)例第12頁，共27頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期四偏振片/blog/static/128426507201041841043656/第13頁，共27頁，20

7、22年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期四偏振片-大恒產(chǎn)品型號(hào)框架尺寸通光孔徑保護(hù)窗口消光比FT0GCL-05000112.748.9無100:01GCL-05000225.4420.3無100:01GCL-05000325.4222有100:01GCL-05000450245有100:01外形尺寸公差: +0.0/-0.15入射光為平行偏振光時(shí)的單個(gè)偏振片透射率 (=633nm) 50%視場角 45 材料是在聚乙烯醇（PVA）系樹脂構(gòu)成的偏振片的表面層疊由透明樹脂構(gòu)成的保護(hù)薄膜來制作第14頁，共27頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期四波片分類及介紹：1）按結(jié)構(gòu)分類真零級(jí)波片：光程差(n

8、0 ne)d= /4 或 /2 延遲量的波長敏感度低，溫度穩(wěn)定性高，接受有效角度大，性能大大優(yōu)于其他兩種波片。但真零級(jí)波片往往非常的薄，以石英為例，其在可見光部分雙折射系數(shù)約為0.0092（ n0 =1.535, ne=1.5438）。一個(gè)550nm為中心波長的真零級(jí)四分之一石英波片其厚度只有15um。如此薄的波片在制造和使用上都會(huì)遇到不少困難。 第15頁，共27頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期四波片多級(jí)（低級(jí)）波片 ：(n0 ne)d=N+ /4 或 /2厚度等于多個(gè)全波厚度（nwaves）加 一個(gè)所需延遲量厚度。多級(jí)波片相對(duì)比較容易制造，缺點(diǎn)是其對(duì)波長，溫度，入射角均很敏感。

9、膠合零級(jí)波片（復(fù)合波片）： (n0 ne) d=0+ /4 或 /2 將兩個(gè)多級(jí)波片膠合在一起。通過將一個(gè)波片的快軸和另一個(gè)波片的慢軸對(duì)準(zhǔn)以消除全波光程差，僅留下所需的光程差，使兩個(gè)膠合波片的厚度差產(chǎn)生的延遲為 / 4或/2 。膠合波片可以在一定程度上改善溫度對(duì)波片的影響，但另一個(gè)結(jié)果是其增加了波片延遲量對(duì)入射角度及波長的敏感性。 第16頁，共27頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期四波片2）按延遲分類1/4波片：凡能使o光和 e光產(chǎn)生4附加光程差的波片稱為四分之一波片。若以線偏振光入射到四分之一波片，且 45，則穿出波片的光為圓偏振光；反之，圓偏振光通過四分之一波片后變?yōu)榫€偏振光。

10、第17頁，共27頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期四波片1/2波片：凡能使o光和e光產(chǎn)生 2附加光程差的波片稱為二分之一波片 。線偏振光穿過二分之一波片后仍為線偏振光，只是一般情況下振動(dòng)方向要轉(zhuǎn)過一角度（2 ） 。第18頁，共27頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期四波片常規(guī)指標(biāo)尺寸：常規(guī)尺寸12.7mm，25.4mm厚度：多級(jí)（低級(jí)）可在0.51mm，零級(jí)12mm延遲精度：一般/300光潔度：IIIV面型：/4第19頁，共27頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期四波片應(yīng)用激光器深度檢偏（檢驗(yàn)自然光，圓偏振光和部分偏振光）光通信（偏振變換器 ）法拉第電流互感器（1/4

11、波片）機(jī)器視覺（配合偏振片）第20頁，共27頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期四波片第21頁，共27頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期四波片第22頁，共27頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期四波片-大恒產(chǎn)品型號(hào)型號(hào)波長/4 波片/2 波片(nm)GCL-060401GCL-060411532GCL-060402GCL-060412633GCL-060403GCL-060413485GCL-060404GCL-060414473GCL-060405GCL-060415663GCL-060406GCL-060416514.5零級(jí)波片 材料: 石英晶體直徑: 25.40

12、.15厚度: 2.00.1光程差: /300不鍍膜532nm (LD 泵浦倍頻固體激光器) 633nm (氦-氖 激光器) 485nm Yb：YAG藍(lán)光，473nm Nd：YAG藍(lán)光514.5nm氬離子激光（Ar+ ）第23頁，共27頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期四波片-大恒產(chǎn)品多級(jí)波片 型號(hào)尺寸參數(shù)波長(nm)GCL-06060112.7 1/4488GCL-06060212.7 1/4514.5GCL-06060312.7 1/4532GCL-06060412.7 1/4632.8GCL-06060512.7 1/4780GCL-06060612.7 1/41064GCL-0

13、6061112.7 1/2488GCL-06061212.7 1/2514.5GCL-06061312.7 1/2532GCL-06061412.7 1/2632.8GCL-06061512.7 1/2780第24頁，共27頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期四波片-大恒產(chǎn)品GCL-06061612.7 1/21064GCL-06062125.4 1/4488GCL-06062225.4 1/4514.5GCL-06062325.4 1/4532GCL-06062425.4 1/4632.8GCL-06062525.4 1/4780GCL-06062625.4 1/41064GCL-06063125.4 1/2488GCL-06063225.4 1/2514.5GCL-06063325.4 1/2532GCL-06063425.4 1/2632.8GCL-06063525.4 1/2780GCL-060636