晶体偏振器件

一、偏振棱镜(léngjìng)(Polarizingprism)1.尼科耳棱镜(léngjìng)(Nicolprism)2.格兰－汤姆逊（Glan-Thompson）棱镜(léngjìng)3.格兰－付科棱镜(léngjìng)（Glan-foucaultprism）二、偏振分束棱镜(léngjìng)1.渥拉斯顿棱镜(léngjìng)（Wollastonprism）2.洛匈棱镜(léngjìng)（Rochonprism）三、波片（Waveplate,位相延迟器）1、/4波片(Quarter-waveplate)2、/2波片(Half-waveplate)3、全波片(Full-waveplate)四、补偿器(Compensator)§15-5晶体(jīngtǐ)偏振器件,p.489精品资料一、偏振(piānzhèn)棱镜(Polarizingprism)材料(cáiliào)：方解石(Calcite)(一)偏振起偏棱镜第五节晶体偏振器件作用：起偏（检偏）、分束。负单轴晶体，no

ne2块晶体的胶合剂—加拿大胶精品资料1.格兰(ɡélán)－汤姆逊（Glan-Thompson）棱镜光垂直于棱镜(léngjìng)端面入射时AAqA＝光轴oeCanadabalsam制作原理一、偏振棱镜(Polarizingprism)光轴主平面垂直于图面，O光垂直于主平面e光在主平面内O光发生全反射精品资料2.格兰(ɡélán)－付科棱镜（Glan-foucaultprism）qqAAa)光轴垂直于入射面eo0.56IIqqAAb)光轴平行于入射面eo0.86I一、偏振(piānzhèn)棱镜(Polarizingprism)空气层精品资料68。71。90。77。光轴3.尼科耳棱镜(léngjìng)(Nicolprism)Canadabalsam制作(zhìzuò)原理孔径优缺点71。一、偏振棱镜(Polarizingprism)n=1.53棱镜的角度，折射率的匹配，不超过30o精品资料AAqA＝光轴孔径角的限制当入射光束不是平行光或平行光非正入射时，棱镜的全偏振(piānzhèn)角或孔径角受到限制。i'oe孔径(kǒngjìng)缺点ioe2.格兰－汤姆逊（Glan-Thompson）棱镜一、偏振棱镜(Polarizingprism)上偏角下偏角不适合高度会聚和分散的光束。在胶面上O光入射角….临界角时，不发生全反射。精品资料渥拉斯顿棱镜(léngjìng)：利用两个正交的光轴分解光。材料：冰洲石。二、偏振(piānzhèn)分束棱镜制作原理思考ff缺点1.渥拉斯顿棱镜（Wollastonprism）

O光精品资料2.洛匈棱镜(léngjìng)（Rochonprism）材料：石英(shíyīng)（正晶体）制作原理思考f二、偏振分束棱镜O光精品资料三、波片（Waveplate,位相延迟(yánchí)器）波片的作用是：使两个振动方向相互垂直(chuízhí)的光产生位相(phase)延迟。o光和e光通过波片时的光程差(Opticalpathdifference)与位相差(Phasedifference)：d是波片厚度制作：用单轴透明晶体做成的平行平板，光轴与表面平行。制作玻片时通常标出快（或慢）轴。精品资料两个频率相同、振动方向(fāngxiàng)垂直的单色光波的叠加合振动的大小和方向随时间变化，合振动矢量末端运动轨迹(guǐjì)方程为：2a12a2EyExy不同φ值的偏振.精品资料椭圆形状分析：()EyEx3π/2<δ<2πEyExδ=0EyEx0<δ<π/2EyExδ=π/2EyExπ/2<δ<πEyExδ=πEyExπ<δ<3π/2EyExδ=3π/2偏振光的分类(fēnlèi)与表示不同(bùtónɡ)φ值的偏振.右旋左旋精品资料快轴：波片（晶体中）中传播速度快的光矢量(shǐliàng)(Lightvector)方向为快轴。慢轴：称波片中传播速度慢的光矢量(shǐliàng)(Lightvector)方向为慢轴。波片的快轴和慢轴：快轴(Fastaxis)和慢轴(Slowaxis)波片的快、慢轴与晶体光轴的关系？波片是透明的晶体制成的平行平面薄片，晶体光轴平行于波片的入射表面。负单轴晶体中，e光比o光传播速度快，e光的光矢量(shǐliàng)方向为快轴。e光的光矢量(shǐliàng)在主平面内，平行光轴，即快轴平行于光轴。正轴晶体中，o光比e光传播速度快，o光的光矢量(shǐliàng)方向为快轴。0光的光矢量(shǐliàng)垂直主平面内，垂直光轴，即快轴垂直于光轴。三、波片（Waveplate,位相延迟器）精品资料图1-b-1)光线垂直(chuízhí)入射时的双折射现象(晶体表面平行于光轴)eeAoAAoAO’EOE’入射光(Incidentray)

光轴opticalaxis图1-b)三、用惠更斯作图法求取(qiúqǔ)光线方向p.485-486主面平行于纸面O光垂直于纸面e光平行于纸面折射光方向只有一个，但o光和e光速度不同，通过晶体后，产生一个相位差。应用。晶体光轴平行于波片的入射表面。精品资料1、全波片(Full-waveplate)称该晶片为全波片。全波片的性质(xìngzhì)1）不改变入射光的偏振状态；2）只能增大光程差。三、波片（Waveplate,位相延迟(yánchí)器）精品资料O光和e光产生(chǎnshēng)的光程差称该晶片为二分之一波片。2、/2波片(Half-waveplate)1）圆（椭圆）偏振光入射时，出射光仍为圆（椭圆）偏振光，只是旋向相反；2）线偏振光入射时，出射光仍为线偏振光。若入射的线偏振光与快（慢）轴夹角为，出射光的振动方向向着快（慢）轴转动了2。三、波片（Waveplate,位相延迟(yánchí)器）全波片的性质精品资料线偏振光通过半波片后光矢量(shǐliàng)的转动线偏振光通过半波片后光矢量(shǐliàng)的转动入射时Entrance快（慢）轴出射时(Exit)三、波片（Waveplate,位相延迟器）精品资料则称该波片是1/4波片，1/4波片的最小厚度(hòudù)：若当n0>ne时，e光超前，波片的快轴为e矢量(shǐliàng)方向。3、/4波片(Quarter-waveplate)三、波片（Waveplate,位相延迟器）精品资料三、波片（Waveplate,位相延迟(yánchí)器）几点注意：波片是对特定的波长而言。波长—片厚度(hòudù)自然光入射波片时，出射光仍然是自然光。为改变偏振光的偏振态，入射光与波片快轴或慢轴成一定的夹角。精品资料1）线偏光入射时若入射线偏光光矢量方向与快、慢轴方向一致(yīzhì)时，出射仍为线偏光。---若入射线偏光光矢量方向与快、慢轴都成45度时，出射光为圆偏光。---若入射线偏光光矢量方向与快、慢轴都成其它角度时，出射光为椭圆偏光。---三、波片（Waveplate,位相延迟(yánchí)器）波片的性质精品资料2）圆偏振光通过(tōngguò)四分之一波片后，变为线偏振光。3）椭圆偏振光入射时若长轴或短轴方向与波片的快、慢轴方向一致时，出射光为线偏光(piānɡuānɡ)；若为其它方向时，出射光仍为椭圆偏光(piānɡuānɡ)。三、波片（Waveplate,位相延迟器）波片的性质精品资料四、补偿器(Compensator)巴比涅（Babinet）补偿器d1d2入射光(incidentlight)微量移动(yídòng)在两块光楔中入射光都垂直(chuízhí)于光轴，都有双折射发生。当线偏振光射入补偿器后，产生传播方向相同、振动方向相互垂直的o光和e光；并且，在光楔中的o光（或e光）在下光楔中变成了e光（或o光）。锲角很小，认为2束光不分离精品资料四、补偿器(Compensator)—产生(chǎnshēng)的相位差巴比涅（Babinet）补偿器d1d2入射光(incidentlight)微量移动，适合细微(xìwēi)光束。在某