物理光学课件 15.5-15.7 晶体偏振器件.ppt

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1、15.5晶体偏振器件激光干涉测长偏振器、波片和补偿器用来获取、检验和测量光的偏振特性、改变偏振态等等偏振器：能够产生线偏振光的元件一块晶体本身就是一个偏振器，从晶体中射出的两束光都是线偏振光。但是由于两束光通常靠的很近而不便于应用方式一：利用两束偏振光折射的差别，使其中一束在偏振器内发生全反射，而让另一束光顺利通过。方式二：利用某些各向异性介质的二向色性，吸收掉一束线偏振光，而使另一束线偏振光顺利通过。波片（波晶片或者相位延迟片）快轴：晶体中波速快的光矢量的振动方向；慢轴：晶体中波速慢的光矢量的振动方向。快轴和慢轴相互垂直相位差：慢轴方向光矢量相对于快轴

2、方向光矢量的相位延迟量x2x1x3光轴慢轴线偏光¼波片椭圆光E3E1E1)全波片：附加相位延迟差为2π的整数倍，不改变光的偏振态，为了在某些应用中增大光程差光轴e波面o波面zOeoy正单轴晶体o波面e波面Ooezy负单轴晶体快轴表现为o光振动方向快轴表现为e光的振动方向2）半波片：附加相位延迟差为π的奇数倍。在线偏振光入射情况下（偏振方向与波片快轴或者慢轴夹角为α），出射光仍为线偏振光,只是振动面的方位相对于入射光转过了2α角。在圆偏振光入射情况下，出射光变为旋转方向相反的圆偏振光（变换可逆）α2α3）1/4波片：附加相位延迟差为π/2的奇

3、数倍。一般来说在线偏振光入射情况下，出射光变为椭圆偏振光；当入射线偏振光的振动矢量方向与波片的快轴或者慢轴夹角为±45度是，出射光变为圆偏振光。（变换可逆）x2x1x3光轴慢轴线偏光¼波片椭圆光E3E1E在使用波片时，有两个问题必须注意：①波长问题。任何波片都是对特定波长而言，例如，对于波长为0.5m的半波片，对于波长为1.06m的l/4波片,对0.53m来说恰好是半波片。②波片的主轴方向问题。使用波片时应当知道波片所允许的两个振动方向及相应波速的快慢。这通常在制作波片时已经指出。③波片虽然给入射光的两个分量增加了一个相位差。因为在振动方向相互

4、垂直的两光束不发生干涉，总光强保持不变。自然光椭圆偏振光线偏振光I不变，无消光线偏振光I变,无消光线偏振光线偏振光I变,有消光部分线（椭圆）偏振光线偏振光I变,无消光圆偏振光线偏振光I不变,无消光15.7偏振光的变换和测定以入射光的轴线为中心旋转偏振片第一步：添加偏振片并旋转部分圆偏振光线偏振光I不变,无消光四分之一波片圆偏振光自然光自然光线偏振光偏振片（转动）线偏振光I不变，无消光线偏振光I变,有消光四分之一波片椭圆偏振光部分椭圆（线）偏振光线偏振光偏振片（转动）线偏振光I变,有消光部分线偏振光透光轴平行最大光强或最小光强方向放置或者透光轴平行椭圆偏振

5、光的长轴或短轴放置线偏振光I变,无消光第二步：在偏振片之前加四分之一波片部分圆偏振光部分线偏振光线偏振光I变,无消光▲如何区分如下两种成分的部分偏振光？部分偏振光1（由自然光和椭圆偏振光组成）部分偏振光2（由自然光和线偏振光组成）▲如何区分部分偏振光（由自然光和圆偏振光组成的）与自然光？第一步：首先令两束光分别通过一偏振片P，然后旋转P一周，透射光的强度没有任何变化。第二步：在偏振片P之前添加一个四分之一波片，然后再旋转P一周，有消光现象出现的为圆偏振光，强度仍不变的为自然光。考试题型：一、基本概念题（每题3分，共30分）二、简答题（每题5分，共30分）

6、三、计算题（每题8分，共40分）