光电测试技术-光的偏振及检测技术.ppt

《光电测试技术-光的偏振及检测技术.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、光的偏振及检测技术7/25/20211线偏振光自然光1、自然光特点（1）在垂直光线的平面内，光矢量沿各方向振动的概率均等.XYZ自然光可以用下图表示E没有优势方向这种大量振幅相同、各种振动方向都有、彼此没有固定相位关系的光矢量的组合叫非偏振光或自然光。7/25/20212Ex和Ey无固定关系:它们是彼此独立的振动,总光强——非相干叠加EyEx（2）自然光可以分解为两束等振幅的、振动方向互相垂直的、不相干的线偏振光。自然光的分解7/25/202132、线偏振光振动面u光矢量（）只在一个固定平面内沿单一方向振动的光叫线偏振光（也称平面偏振光）。光振动方向与传播方向决定

2、的平面称为振动面.·线偏振光表示法7/25/20214线偏振光可沿两个相互垂直的方向分解:Ex,Ey的大小依赖于x,y方向的选取。线偏振光可以看成两个相互垂直的同频率的简谐振动的合成，它们的相位差是EEyExyx光的偏振性说明了:光是横波。7/25/202153.部分线偏振光完全偏振光和自然光是两种极端情形，介于二者之间的一般情形是部分偏振光。部分偏振光可以看成自然光和线偏振光的混合。xyz部分偏振光及其表示法垂直纸面的光振动较强在纸面内的光振动较强7/25/20216椭圆偏振光,圆偏振光----同一方向传播的两列振动方向垂直频率相同并具有相位差恒定的线偏振光的合

3、成。回忆7/25/20217注意：圆偏振光和自然光的区别；椭圆偏振光和部分偏振光的区别！椭圆偏振光,圆偏振光7/25/20218可以等效地由同一传播方向的两个振动方向垂直（在垂直传播方向的平面上任意去取向）的线偏振光代替---------对于自然光：这两线偏振光振幅相同频率相同，各光振动之间没有确定的相位关系；对于完全偏振光：这两线偏振光频率相同，分别对于有确定的相位关系.五种偏振态：自然光部分偏振光椭圆偏振光圆偏振光线偏振光7/25/20219偏振片的起偏和检偏一、起偏起偏的原理:利用某种形式的不对称性,如（1）物质的二向色性，（2）散射，（3）反射和折射，

4、（4）双折射….从自然光获得偏振光叫“起偏”，相应的光学器件叫“起偏器”。7/25/202110偏振片是利用晶体的二向色性起偏。（对某一方向的光振动有强烈吸收）偏振片（Polaroid）1928年一位19岁的美国大学生（E.H.Land）发明的。是由自然光获得线偏振光的平面片状器件，通常用P表示。例如，把硫酸碘奎宁的针状粉末有序地蒸镀在透明的基片上。7/25/202111用偏振片起偏,在忽略偏振片的吸收的情况下出射光强xyzz线栅起偏器入射电磁波起偏原理类似于导电线栅的作用。(如把富含自由电子的碘附在拉伸的塑料薄膜上）7/25/202112二、检偏用偏振器件分析、检

5、验光束的偏振状态称“检偏”。偏振片既可“起偏”又可“检偏”。设入射光可能是自然光、线偏振光或部分偏振光，如何用偏振片来区分它们？以光线为轴转动P:I不变—？I变，有消光—？I变，无消光—？自然光线偏振光部分偏振光I?P待检光7/25/202113起偏器检偏器一般情况下I=？7/25/202114.....起偏器检偏器自然光线偏振光偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化7/25/202115.....起偏器检偏器自然光线偏振光偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化7/25/202116.....起偏器检偏器自然光线偏振光偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化7/25/202

6、117.....起偏器检偏器自然光线偏振光偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化7/25/202118.....起偏器检偏器自然光线偏振光偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化7/25/202119.....起偏器检偏器自然光线偏振光偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化两偏振片的偏振化方向相互垂直光强为零7/25/202120.....检偏器自然光通过旋转的检偏器，光强不变自然光7/25/202121.....检偏器自然光自然光通过旋转的检偏器，光强不变7/25/202122.....检偏器自然光自然光通过旋转的检偏器，光强不变7/25/202123.....检偏器自然

7、光自然光通过旋转的检偏器，光强不变7/25/202124.....检偏器自然光自然光通过旋转的检偏器，光强不变7/25/202125.....检偏器自然光自然光通过旋转的检偏器，光强不变7/25/202126PI0IPE0E=E0cos马吕斯定律（1809）——消光三、马吕斯定律线偏振光经过偏振片前后的光强关系7/25/202127例题17-13用两偏振片平行放置作为起偏器和检偏器。在它们的偏振化方向成300角时，观测一光源，又在成600角时，观察同一位置处的另一光源，两次所得的强度相等。求两光源照到起偏器上光强之比。解:令I1和I2分别为两光源照到起