波片位相延迟器.ppt

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1、波片（Waveplate,位相延迟器）它的作用是：o光和e光通过波片时的光程差(Opticalpathdifference)与位相差(Phasedifference)：d是波片厚度。使两个振动方向相互垂直的光产生位相(phase)延迟。制作：用单轴透明晶体做成的平行平板，光轴与表面平行。快轴(Fastaxis)和慢轴(Slowaxis)：快轴：称波片中传播速度快的光矢量(Lightvector)方向为快轴。慢轴：称波片中传播速度慢的光矢量(Lightvector)方向为慢轴。波片的快轴和慢轴波片的快、慢轴与晶体

2、光轴的关系？则称该波片是1/4波片，1/4波片的最小厚度：若当n0>ne时，e光超前，波片的快轴为e矢量方向。1、/4波片(Quarter-waveplate)性质：1）线偏光入射时若入射线偏光光矢量方向与快、慢轴方向一致时，出射仍为线偏光；若入射线偏光光矢量方向与快、慢轴都成45度时，出射光为圆偏光。若入射线偏光光矢量方向与快、慢轴都成其他角度时，出射光为椭圆偏光；2）圆偏振光通过四分之一波片后，变为线偏振光。3）椭圆偏振光入射时若长轴或短轴方向与波片的快、慢轴方向一致时，出射光为线偏光；若为其他方向时，出

3、射光仍为椭圆偏光。O光和e光产生的光程差称该晶片为二分之一波片。2、/2波片(Half-waveplate)性质：1）圆（椭圆）偏振光入射时，出射光仍为圆（椭圆）偏振光，只是旋向相反；2）线偏振光入射时，出射光仍为线偏振光。若入射的线偏振光与快（慢）轴夹角为，出射光的振动方向向着快（慢）轴转动了2。线偏振光通过半波片后光矢量的转动线偏振光通过半波片后光矢量的转动入射时Entrance快（慢）轴出射时(Exit)3、全波片(Full-waveplate)称该晶片为全波片。性质：1）不改变入射光的偏振状

4、态；2）只能增大光程差。波片是对特定的波长而言；自然光入射波片时，出射光仍然是自然光为改变偏振光的偏振态，入射光与波片快轴或慢轴成一定的夹角几点注意三、补偿器(Compensator)巴比涅（Babinet）补偿器d1d2入射光(incidentlight)微量移动一、偏振光(Parallelpolarizedlight)的干涉1、干涉装置：偏振光的干涉自然光naturallight起偏器polarizer检偏器analyserPAxy晶片wafer2、原理和公式：沿晶片快、慢轴方向建立坐标系。设入射线偏光

5、振幅为a。yxP（起偏器）EEyExA（检偏器）（快轴）（慢轴）只与干涉装置的参数有关形成干涉背景与波片的光程有关形成干涉项1）正交(Orthogonal)偏振器系统：起偏器P和检偏器A的透光轴相互垂直，即：=+/23、讨论分析2）当(m=0,1,2...)时，若，若，1）当＝2m(m=0,1,2...)时，当＝(2m＋1)，(m,n=0,1,2...)时，2）平行(Parallel)偏振器系统：起偏器P和检偏器A的透光轴相互平行，即：=分析平行偏振器系统干涉条纹与垂直偏振器系统干涉条纹互

6、补。当光源采用包含各种成份的白光时，光强应是各种单色光干涉强度的非相干叠加。分析1、白光干涉出现干涉色，干涉色与双折射率、晶片的厚度有关；2、平行偏振器干涉场与垂直偏振器干涉场互补。3）白光(Achromaticlight)干涉(Interference)4、光测弹性方法及玻璃内应力的测定光弹效应（应力双折射）：由应变引起的双折射现象。光测弹性方法：利用偏振光干涉方法分析受力情况。举例：测试玻璃内应力读数偏光仪的组成待测样品起偏器1/4波片检偏器分度盘滤色片Dividingdialcolourfilter工作原

7、理：选择X、Y轴分别沿1/4波片的快慢轴，并让玻璃的快慢轴（主应力）方向和起偏器的透光轴成45度。45º起偏器检偏器待测玻璃（可变）1/4波片透过起偏器的线偏光琼斯矩阵为：1/4波片的琼斯矩阵为：设玻璃产生的位相差为，则其琼斯矩阵为：线偏光通过玻璃和1/4波片后的偏振态为：出射光矩阵结论：1）从1/4波片出射的是线偏光。出射线偏光的光矢量与x轴的夹角=/2。2）旋转检偏器可测得，故可求，即求得了待测玻璃的双折射率之差，从而分析了玻璃内部的应力情况。二、会聚(Convergence)偏光仪的干涉会聚偏

8、光仪干涉装置PCA透过厚度为d的晶片时两束出射光之间的相位差：偏振光的强度分布为：讨论：1）干涉强度与入射角的方位有关；2）干涉强度正交偏振器透光轴的方位角有关。会聚偏振光干涉图3）干涉条纹为同心圆环（入射角决定），中间疏、边缘密，非线性；有四个位置光强为0（偏振器方位）4）平行偏振器系统与此互补。三、偏光干涉仪(Polarizationinterferometer)1、双折射(B