2-6偏振分束膜

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1、偏振分束膜光的偏振偏振光是一种电磁波，电磁波是横波。而振动方向和光波前进方向构成的平面叫做振动面，光的振动面只限于某一固定方向的，叫做平面偏振光或线偏振光。通常，光源发出的光波，其光波矢量的振动在垂直于光的传播方向上作无规则取向，但统计平均来说，在空间所有可能的方向上，光波矢量的分布可看作是机会均等的，它们的总和与光的传播方向是对称的，即光矢量具有轴对称性、均匀分布、各方向振动的振幅相同，这种光就称为自然光。光学晶体的偏振特性利用晶体的双折射，且光的折射角与光振动方向有关的原理，改变振动方向互相垂直的两束线偏振光的传播方向，从而获得两束分开的线偏振光。双折射双折射现象

2、发现于1669年。当一平面光波从真空或从一媒质射入各向异性光学媒质时，一般会产生两个折射平面波，分别以相速度v'和v″传播。光学晶体的偏振特性图示为一渥拉斯顿棱镜的截面，它是由二块锐角均为45o的直角方解石棱镜粘合其斜面而构成的。棱镜ABC的光轴平行于AB，而棱镜ADC的光轴垂直于图截面。方解石对o光和e光的折射率分别为no=1.658,ne=1.486。自然光垂直AB入射45oo如图所示:nsin45o=nsinroeensin45o=nsinroeooee解得：r=52o,r=39oeo于是=52o-39o=13o胶合棱镜介质偏振分光膜棱

3、镜介质偏振分光膜是利用布儒斯特法来实现分光功能.当入射角满足布儒斯特条件时，P偏振光的反射为零，而S偏振光则部分反射，部分投射。为了增加S偏振光的反射率，保持P偏振光透射率为1，可以将两种材料交替沉积制成多层膜。膜层在特定入射角条件下的有效光学厚度应等于中心波长的1/4，当层数足够多时，S偏振光的反射率接近于1，而P偏振光的透射率也接近于1。因此对于自然光而言，在一定波长范围内可以得到偏振度很高的薄膜偏振器件。胶合棱镜介质偏振分光膜应该选用哪种材料？根据布儒斯特角条件和折射定律：nLtan,nsinnsinnsinHHHLLGGnHo90HL

4、所以有：nsincosHLHnsincosLHL22即22nHnLnsinGG22nnHL胶合棱镜介质偏振分光膜胶合棱镜介质偏振分光膜设计思路：可以先选定膜层，再根据其折射率，按上式计算，确定棱镜折射率和入射角，选用相应的棱镜材料也可以先选定棱镜折射率和入射角，再根据上式确定相应折射率的膜层材料胶合棱镜介质偏振分光膜S偏振光的高反射可以通过迭加有效厚度为1/4波长的多层膜堆来实现。平板介质偏振分光膜布儒斯特定律当自然光入射到介质表面时，反射光和折射光都是i部分偏振光。n1反射光中振动方向垂直入射面的成分比平行于入射n2面的成分占优势；折射光

5、中振动方向平行入射面的成分比垂直于入射面的成分占优势；布儒斯特定律光从折射率为n1的介质射i向折射率为n2的介质时，bibn当入射角满足:2tgibnn11反射光就变为振动方向垂直n2于入射面的完全偏振光。而折射光仍为部分偏振光。r0sininb2由折射定律sinrn1ntgi2和布儒斯特定律bn1可以证明：当入射角为布儒斯特角时，反射光和折射光互相垂直irb2当入射角为布儒斯特角时，反射光为振动方向垂直入射面的s线偏振光，而折射光仍为振动方向平行于入射面（p偏振）的成分占优势的部分偏振光要注意布儒斯特角与全反射角的区别两者条件不同。全反射时对n1、n

6、2有要求；而布儒斯特角无此要求；入射角大于全反射角时都会发生全反射，但只有入射角为布儒斯特角时反射光才是完全线偏振光。