物理光學(xué)課件：7-5晶體偏振器件

1、45 晶體偏振器件,能夠產(chǎn)生、檢測偏振光或改變偏振光的偏振態(tài)的晶體光學(xué)器件。,偏振片和玻片堆只能產(chǎn)生近似的線偏光，利用晶體偏振器件可獲得高質(zhì)量的線偏振光。,現(xiàn)今廣泛使用偏振片,獲得的偏振光不夠純，強(qiáng)度也不大。,比較：,一、偏振器件,(一)偏振起偏棱鏡,作用：產(chǎn)生或檢測偏振光（可自然光入射）,格蘭湯姆遜（Glan-Thompson）棱鏡,格蘭付科棱鏡,（二）偏振分束棱鏡,渥拉斯頓棱鏡,洛匈棱鏡,二、相位延遲器件,作用：改變偏振態(tài)（偏振光入射）,波片,補(bǔ)償器,格蘭湯姆遜（Glan-Thompson）棱鏡,no (1.6584)n (1.55)ne(1.4864),對o光，它由第一塊棱鏡進(jìn)入樹膠，是

2、光密光疏，讓其入射角臨界角（約69），在交界面全反射,被涂層吸收，不能進(jìn)入第二個(gè)棱鏡,對e光，由光疏光密，它絕大部分可以通過,光軸,光軸,垂直入射,格蘭湯姆迅棱鏡：加拿大樹膠用空氣代替,格蘭付科棱鏡（Glan-foucault prism）,空氣,A,A,q,A,光軸,i,i,孔徑角的限制,當(dāng)入射光束不是平行光或平行光非正入射時(shí),1. 渥拉斯頓棱鏡（Wollaston prism）：,（二）偏振分束棱鏡,no (1.6548)ne(1.4864),原O光：光密光疏 折射角入射角；,原e光:光疏光密 折射角入射角,進(jìn)入空氣時(shí),都是由光密光疏，進(jìn)一步分開,洛匈棱鏡（Rochon prism）,材料

3、：石英,可得到一束方向不變的偏振光,二、波片（ Wave plate, 位相延遲器 ）,作用：使兩個(gè)振動方向相互垂直的光產(chǎn)生位相延遲。,o光和e光通過波片時(shí)的光程差(Optical path difference)與 位相差(Phase difference)：,d是波片厚度。,制作：用單軸透明晶體做成的平行平板，光軸與表面平行。,o、e光振幅關(guān)系：,通過厚度為d 的晶片， o、e光產(chǎn)生相位差：,出射光的組成：兩束傳播方向相同、振動方向相互垂直、頻率相等、有恒定相位差 的線偏振光. 它們一般可以合成為橢圓偏振光，特殊情況下可以合成為圓偏振光， 線偏振光。,快軸：稱晶體中傳播速度快的光矢量(Li

4、ght vector)方向?yàn)榭燧S。,慢軸：稱晶體中傳播速度慢的光矢量(Light vector)方向?yàn)槁S。,快軸和慢軸,正晶：O光矢量方向?yàn)榭燧S 負(fù)晶：e光矢量方向?yàn)榭燧S,則稱該波片是1/4波片，1/4波片的最小厚度：,若,1、/4波片(Quarter-wave plate),性質(zhì)：,1）線偏振光入射時(shí)，出射光為橢圓偏振光；與快慢軸都成 45度線偏振光入射，出射光為圓偏振光。 2）圓和正橢圓偏振光入射時(shí)，出射光為線偏振光。,O光和e光產(chǎn)生的光程差,稱該晶片為二分之一波片。,2、/2波片(Half-wave plate),性質(zhì)：,1）橢圓偏振光入射時(shí)，出射光仍為橢圓偏振光，只是旋向相反； 2）線偏振光入射時(shí)，出射光仍為線偏振光。若入射的線偏振光與快（慢）軸夾角為，出射光的振動方向向著快（慢）軸轉(zhuǎn)動了2。,線偏振光通過半波片后光矢量的轉(zhuǎn)動,線偏振光通過半波片后光矢量的轉(zhuǎn)動,入射時(shí)Entrance,快（慢）軸,出射時(shí) (Exit),3、全波片(Full-wave plate),性質(zhì)：,1）不改變?nèi)肷涔獾钠駹顟B(tài)； 2）只能增大光程差。,橢圓偏振光與圓偏振光的檢偏,?,片,P,I,(轉(zhuǎn)),?,?,（光軸平行于最大光強(qiáng)或最小光強(qiáng)的方向放置， 若是橢圓則就是正橢圓入射）,片,P,I,(