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北京波片简要介绍
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北京波片,也称相位延迟器,它可以使偏振光的两个相互垂直的线偏振光之间产生相位延迟,从而改变光的偏振态.
它是用透明晶体制成的平行平面薄板,且光轴与工作表面平行,当光垂直入射到工作表面,由前述结论可知,o光和e光以不同速度传播,但方向不变且相同.
这样,当光从厚度为的波片出射后,产生的相位差为.这是两束振动方向相互垂直且有一定相位差的线偏振光叠加,一般会得到椭圆偏振光.
对于波片,是要区分快轴和慢轴的,它们指的就是发生双折射时,o光和e光的两束光的光矢量方向,它们是相互垂直的.相对传播速度快的光,其光矢量方向即是快轴方向:若是负晶体,,则e光速度快,则e光矢量的方向就是快轴方向,正晶体刚好相反.
对于单轴晶体而言,负单轴晶体的快轴方向即是光轴方向,慢轴则是与之垂直的方向;而正单轴晶体刚好相反.
波片一般按照相位延迟量,即出射时两光的相位差进行分类,下面逐一进行讨论.
全波片(one-wave plate)
对于全波片,相位延迟为i的整数倍,即,那么其厚度.
它不改变入射光的偏振态,一般用于应力仪,用来增大应力引起的光程差,使干涉色随内应力的变化变得灵敏.
半波片(half-wave plate)
相位延迟为pi的奇数倍,即,厚度.
线偏振光入射,则仍然是线偏振光出射,只是振动方向有所改变:若入射时振动方向与快轴(或慢轴)夹角为,则出射时会向着那个轴转动角,即在轴的另一侧呈角,如下图所示.
圆偏振光入射,则出射光仍是圆偏振光,但旋向相反.
椭圆偏振光入射的情况不难分析,但描述起来较为复杂,这里不展开说明,读者观察本文图1即可得到结论.
波片(quarter-wave plate)
它产生的相位延迟是的奇数倍,即,厚度
线偏振光入射,则出射光一般为椭圆偏振光,若是入射线偏振光的振动方向与快轴(或慢轴)成45°角时,出射光为圆偏振光;若是如些线偏振光的振动方向沿快轴(或慢轴),出射光仍为线偏振光.
圆偏振光入射,无论如何,出射光都是线偏振光.
椭圆偏振光入射,若椭圆的主轴(长轴或短轴)与波片的快轴(或慢轴)重合,则出射光是线偏振光;若以其他角度入射,则出射光仍是椭圆偏振光.
应注意:
1.波片只对某一特定波长的入射光工作.
2.入射到波片上的必须是偏振光,自然光经过波片仍是自然光.
3.波片只能改变光的偏振态,不改变光强.
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