获得偏振光的方法

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1、第28卷第5期光学技术Vol.28No.52002年9月OPTICALTECHNIQUESept.2002文章编号:100221582(2002)0520478203X获得偏振光的方法王召兵,李国华,宋连科,吴福全,封太忠(曲阜师范大学激光所,曲阜273165)摘要:介绍了用反射、折射及干涉等方法获得线偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光的方法,并从原理、实验及生产工艺等方面进行了说明。关键词:偏振光;波片;双折射;二向色性中图分类号:O436.3文献标识码:AMethodofgettingpolarizedlightWANGZhao2bing,LIGuo2hua,SONGLian2

2、ke,WUFu2quan,FENGTai2zhong(LaserResearchInstituteofQufuNormalUniversity,Qufu273165,China)Abstract:Themethodsofgettingpolarizedlight,ellipticallypolarizedlightandcircularlypolarizedlightareintroducedforusingreflection,refractionandinterferenceetc.Theprinciple,experimentandproductiontechnique

3、areexplained.Keywords:polarizedlight;waveplate;birefringence;dichroism部分偏振光。如果把许多玻璃片相互平行地叠在一1线偏振光的获得起,构成一玻璃片堆,如图2所示,自然光以布儒斯特1.1由反射产生线偏振光角入射玻璃片堆时,光在各层玻璃面上反射和折射,经布儒斯特于1812年发现,当入射角等于某一特定多次反射除去了垂直于入射面的光振动,可使最后透角度时,在反射光中只有垂射出来的几乎完全是平行于入射面的光振动,即线偏直于入射面的振动,而平行振光。于入射面的振动变为零,这1.3由干涉产生线偏振光时的反射光为线偏振光,

4、如多层膜直角起偏图1所示。这个特定的入射分束镜是一种典型的角称为起偏振角,又称布儒薄膜干涉起偏器。如图1由反射产生偏斯特角,以iB表示,其值为振光的原理图图3所示,这种起偏器n2是在两个直角玻璃棱iB=arctan,该式称为布n1镜(n3=1.55)的斜面儒斯特定律。当自然光由空气入射到玻璃板(n2=上交替镀以高折射率′1.50)时,iB=56.3°;反之,由玻璃射向空气时,iB=的ZnS(n2≈2.3)和低图3薄膜干涉起偏器33.7°。折射率的冰晶石(n11.2由折射产生≈1.25),两部分胶合成立方体。自然光以45°角入射线偏振光到多层膜堆上,光束在薄膜内发生多次反射并干

5、涉(在当自然光以布儒各膜层中中心波长光线均以布鲁斯特角入射,这在膜斯特角入射时,反射光系设计中应以保证),经膜片堆起偏后,两线偏振光分中只有垂直于入射面量沿正交方向输出。的光振动,入射光中平1.4由衍射获得线偏振光行于入射面的光振动图2由折射产生偏线栅起偏器中最简单的平行导线栅是由许多平行全部被折射,折射光为振光的原理图的金属丝密排组成的平面结构。按照电磁波的辐射理X收稿日期:2001211223作者简介:王召兵(19722),男,山东沂水人,曲阜师范大学讲师,硕士,从事现代光学测试研究。478第5期王召兵,等:获得偏振光的方法论,当非偏振光入射其上时,电矢量沿导线方向的光波

6、如果某种物质有选择地吸收通过它的某一偏振方会被线栅吸收,而电矢量垂直于线栅的光分量则能透向的光波,这种物质可认为是光学二向色的(或称双色过,因而线栅透射光的电振动矢量与栅格是垂直的。性物质),许多矿物和有机化合物都具有二向色性。对线栅偏光镜制造工于o光和e光有不同吸收作用的晶体称为二向色晶体。艺是蒸发一束金原例如,电气石能强烈吸收o光而很少吸收e光。因此自子或铝原子,以近掠然光通过二向色晶体后,出射光是线偏振光。入射角射到一个以(2)人造偏振片硫化锌或硒化锌为图4衍射光栅上蒸镀金属在激光问世以前,二向色偏振器是应用最广的一基底的闪耀光栅上形成的金属线栅,类偏光器件,除最早认识

7、的偏振片电气石外均为人造此时金属积聚在光栅的每—个台阶的边缘形成极细的偏振片,如微晶型偏振片(J片)和分子型偏振片(H片“导线”,如图4所示,它们的间隔d小于一个波长。或K片)。微晶型偏振片是在透明的基片上蒸镀一层另外还可用衍射光栅或小阶梯光栅产生偏振光。某种晶粒(如碘酸碘奎宁或硫酸奎宁碱),或者将某些衍射光栅反射的光是偏振的,但是效应很微弱,并且与晶体(如碘硫酸金鸡钠)均匀地混合在硝化纤维的透明波长有密切关系;而小阶梯光栅可产生明显的线偏振粘滞液体中,然后将这种粘滞液放在玻璃板上进行工光。艺加工,使针