工程光学-第15.5节 晶体偏振器件.ppt

《工程光学-第15.5节 晶体偏振器件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十五章光的偏振和晶体光学基础本章内容§15.1偏振光及其产生§15.5晶体偏振器件§15.6偏振的矩阵表示§15.7偏振光的变换和测定§15.8偏振光的干涉*深圳大学光电工程学院§15.5晶体偏振器件利用晶体双折射性质制备获取、检验、测量光的偏振特性，改变偏振态等分类：1.偏振棱镜：1）偏振起偏棱镜：尼科尔棱镜、格兰棱镜等2）偏振分束棱镜：渥拉斯顿棱镜、洛匈棱镜等2.波片：全波片、半波片、/4波片3.补偿器深圳大学光电工程学院§15.5晶体偏振器件偏振起偏棱镜尼科尔棱镜：材料：方解石制作（Nicolprism）6871光轴加拿大树脂9077>c出射光与入射

2、光不在同一直线缺点①②①原理（o光、e光折射率不同，其一全反射）eo深圳大学光电工程学院§15.5晶体偏振器件偏振起偏棱镜尼科尔棱镜：材料：方解石制作原理（o光、e光折射率不同，其一全反射）（Nicolprism）68光轴加拿大树脂9077>c孔径角：14缺点①②不适合高度会聚或发散的光束②eo深圳大学光电工程学院§15.5晶体偏振器件偏振起偏棱镜格兰-汤姆逊棱镜：材料：方解石制作（Glan-Thompsonprism）出射光与入射光基本在同一直线优缺点原理（o光、e光折射率不同，其一全反射）oe光轴加拿大树脂垂直端面入射：o光、e光均不

3、偏折（但速度不同）深圳大学光电工程学院§15.5晶体偏振器件偏振起偏棱镜格兰-汤姆逊棱镜：材料：方解石制作优缺点原理（o光、e光折射率不同，其一全反射）光轴加拿大树脂ioeieo不适合高度会聚或发散的光束孔径角与波长和底角有关：=7313=8140（以增加材料为代价）（Glan-Thompsonprism）深圳大学光电工程学院§15.5晶体偏振器件偏振起偏棱镜格兰-傅科棱镜：区别：加拿大树脂空气层（目的：适用紫外光和强激光）（Glan-Foucaultprism）0.56Ieo0.86Ieo两种制作方式的区别：透光率不同孔径角更小；深圳

4、大学光电工程学院§15.5晶体偏振器件偏振分束棱镜渥拉斯顿棱镜：材料：方解石；制作：两半棱镜光轴互相垂直（Wollastonprism）优缺点原理（o光、e光折射率不同，偏折方向不同）eo思考：改用石英（正晶体）？两束均有色散允许从左右任一方入射深圳大学光电工程学院§15.5晶体偏振器件偏振分束棱镜洛匈棱镜：材料：石英；制作：两半棱镜光轴互相垂直（Rochonprism）优缺点原理（o光、e光折射率不同，偏折方向不同）eo思考：改用方解石（负晶体）？o光无色散适用白光只允许从左方入射深圳大学光电工程学院§15.5晶体偏振器件波片也称相位延迟器作用：使两个

5、振动方向相互垂直的光产生相位延迟从而改变光的偏振状态制作：用单轴透明晶体做成平行平板，光轴与表面平行（Waveplate）深圳大学光电工程学院§15.5晶体偏振器件波片o光、e光通过波片时均不偏折，但传播速度不同通过厚度为d的波片时将产生相对的光程差和相位差：波片的快轴和慢轴：快轴：波片中传播速度快的光矢量方向慢轴：波片中传播速度慢的光矢量方向负晶体：ve>vo快轴在e光振动方向，即光轴方向正晶体：vo>ve快轴在o光振动方向，即垂直光轴（Waveplate）（一般会标出）深圳大学光电工程学院§15.5晶体偏振器件波片1.全波片：性质：不改变入射光的偏振状态

6、，只增大光程差应用于偏振光干涉场合2.半波片：或称为二分之一波片，或/2波片性质：1）圆偏振光旋向相反的圆偏振光椭圆偏振光旋向相反的椭圆偏振光2）线偏振光振动方向转动2的线偏振光（Waveplate）思考：为什么？深圳大学光电工程学院§15.5晶体偏振器件波片【例】线偏振光通过半波片后光矢量的转动：（Waveplate）入射时快（慢）轴出射时深圳大学光电工程学院波片3./4波片：或称为四分之一波片性质：1）线偏振光入射时：光矢量方向与快轴或慢轴一致线偏振光与快、慢轴都成45度圆偏振光与快、慢轴成其他角度椭圆偏振光2）圆偏振光线偏振光3）椭圆偏

7、振光入射时：长轴或短轴方向与快轴或慢轴一致线偏振光其他方向仍为椭圆偏振光§15.5晶体偏振器件（Waveplate）思考：为什么？深圳大学光电工程学院波片【例】线偏振光通过四分之一波片后变成圆/椭圆偏振光：EyEx3/2<<2EyEx=0EyEx0<</2EyEx=/2EyEx/2<<EyEx=EyEx<<3/2EyEx=3/2§15.5晶体偏振器件（Waveplate）入射时快（慢）轴深圳大学光电工程学院波片注意几点：1.波片均是对特定的波长而言的2.自然光入射波片时，出射光仍然是自然光3.为改