o光和e光-济南大学.PPT

例题：右旋正椭圆偏振光垂直入射到最薄的3λ/4石英波晶片上，求出射光的偏振态。 解： 对于右旋正椭圆偏振光，两束垂直振动的线偏光的相位差为： 3λ/4石英波晶片产生的相位差为： 等效为： 出射光为： 1、3象限的线偏光 * 光学课件目录 济南大学理学院 济南大学 理学院 电子 教案 电子 教案 * 光学课件目录 济南大学理学院 * 第五章 光的偏振 §5.2 晶体光学器件 偏振光的检验 §5.2.2 相位延迟器—波晶片和补偿器√ §5.2.3 圆偏振器√ §5.2.4 光通过波晶片后偏振态的变化√ §5.2.5 偏振光的检验√ 复习上节课主要内容 一、光的双折射现象 一些基本概念 1、o光与e光 ☆ 一般情况下，一束光入射到晶体表面，在晶体 内部会有两束折射光， o光和 e 光。二者传播速度不同，折射率不同。 ☆ o 光沿各方向的传播速度和折射率相同 vo 和 no , 其波面是球面。 ☆ e 光沿不同方向的传播速度和折射率一般不同，ne 和 ve ，其波面是旋转椭球面。 ☆ 两种光的波面在晶体光轴方向上相切。 2、晶体的光轴 3、晶体的主截面 4、o光主平面 e光主平面 5、o光与e光光矢量的振动方向 ☆ o光振动方向垂直于o光主平面，e光振动方向在 e光主平面内 ☆ o光与e光的命名仅在晶体中才有意义。离开晶体，进入各向同性介质， 就无所谓了。 二、利用惠更斯原理确定光在晶体中的传播方向 三、偏振棱镜 主要掌握起偏原理 §5.2.2 相位延迟器——波晶片和补偿器 一、波晶片及其功能 波晶片——单轴晶体沿其光轴方向切制而成的具有一定厚度的平行平面板。 沿垂直光轴的入射光，在波晶片中o、 e 光线虽然不能分开，但传播速度不同！仍有双折射！ 经波晶片出射，使任意方向的光矢量的两垂直分振动获得一附加相位差——相位延迟器。 在晶体内，o、e 光线不分开，出晶体时，各自走过不同的光程。 ∵ o光光程 e光光程 ∴ o、e 光的光程差为 o、e 光对应的相位差为 负晶体： 正晶体： o 光相位超前 e 光。 e 光相位超前 o 光。 o 轴的正方向为 y 轴的正方向； e 轴的正方向为 x 轴的正方向； 沿 y 轴方向振动的光为 o 光； o 轴与光轴垂直， e 轴与光轴平行。 光的传播方向取为 z 轴。 沿 x 轴方向振动的光为 e 光。 所以 沿 y 轴正方向振动的光与沿 x 轴正方向振动的光的相位差即为 o 光和 e 光的相位差，即为 规定 因为 光轴 光轴及与之正交的轴分别称为快、慢（ e、 o）轴 二、几种常用的波晶片 1. 四分之一波片(λ/4片) 对于波长为λ的单色光： 满足以上关系的波晶片叫做四分之一波片(λ/4片)。 四分之一波片的最小厚度 四分之一波片的厚度为 规定： λ/4片指最小厚度的波片，其它波片情况均按此规定执行。 m取整数，相位差为π/2的（正或负）奇数倍。 负晶体： 正晶体： 2. 二分之一波片(λ/2片) 对于波长为λ的单色光： 满足以上关系的波晶片叫做二分之一波片(λ/2片)。 二分之一波片的最小厚度 二分之一波片的厚度为 3. 全波片（λ片） 对于波长为λ的单色光： 满足以上关系的波晶片叫做全波片(λ片)。 全波片的最小厚度 全波片的厚度为 4. 八分之一波片(λ/8片) 对于波长为λ的单色光： 满足以上关系的波晶片叫做二分之一波片(λ/2片)。 八分之一波片的最小厚度 八分之一波片的厚度为 【补充】 三、补偿器 补偿器——可以连续改变 o、e 光相位差的装置。 补偿器可以看作是有效厚度可改变的波晶片。 具体实例：索累补偿器。 光轴 光轴 光轴 光轴 光轴 光轴 波长为λ的单色光进入晶体 与入射面平行振动的光的光程为 与入射面垂直振动的光的光程为 则出射光的光程差为 出射光的相位差为 （改变d1即可改变δc ） 不足：入射光束不能太粗 §5.2.3 圆偏振器 圆偏振器 —— 由一个偏振片和一个λ/4波片组成。 作用：自然光通过它后变为圆偏振光。 一、圆起偏器 起偏原理： 如图所示。P的透振方向与晶体光轴夹角为45o。 光轴 45o E o e 从λ/4片出射光的相位差： 出射光为左旋圆偏振光。 右旋圆偏振光。 上面装置称为左旋圆起偏振器。 ☆ 假如 P 的透振方向与晶体光轴夹角为 - 45o。 出射光为 装置称为右旋圆起偏振器。 （λ/4片为方解石） 若λ/4片为石英，结果与前面正相反。 光轴 -45o o E e 二、圆检偏器 将圆起偏器的输出端作为输入端，即为圆检偏器。 例如：将图左右反转，注意反转后z 仍 表示光传播方