工程光学-第15.7节 偏振光的变换和测定.ppt

第十五章光的偏振和晶体光学基础 §15.1 偏振光及其产生 §15.5 晶体偏振器件 §15.6 偏振的矩阵表示 §15.7 偏振光的变换和测定 §15.8 偏振光的干涉* §15.7 偏振光的变换和测定 偏振光的产生与变换 1. 由自然光获得线偏振光： 方法：采用 起偏器 2. 由自然光获得椭圆偏振光和圆偏振光： 方法：采用 起偏器 + ?/4波片 3. 不同偏振态之间的互相变换：…… §15.7 偏振光的变换和测定 偏振光的产生与变换 §15.7 偏振光的变换和测定 偏振光的检验 用实验方法鉴别光的偏振性质 第一步：加检偏器，并旋转改变其透光轴的角度 §15.7 偏振光的变换和测定 偏振光的检验 用实验方法鉴别光的偏振性质 第二步：在检偏器前加一个?/4波片，并旋转检偏器 §15.7 偏振光的变换和测定 偏振光的检验 用实验方法鉴别光的偏振性质 ? 小结： §15.7 偏振光的变换和测定 偏振光的测定 用实验方法确定光的偏振状态及其参量 1. 线偏振光的测定： 参量：线偏振光的振动方向 出发点：马吕斯定律 方法：半影式检偏器（提高检偏器方位的定位精度） §15.7 偏振光的变换和测定 偏振光的测定 用实验方法确定光的偏振状态及其参量 2. 椭圆偏振光的测定： 参量：方位角?、椭圆度tan?和旋向；或振幅比和相位差 方法：?/4波片 + 检偏器 步骤：1）用检偏器测定长轴方位角? 和椭圆度tan?? §15.7 偏振光的变换和测定 偏振光的测定 用实验方法确定光的偏振状态及其参量 2. 椭圆偏振光的测定： 参量：方位角?、椭圆度tan?和旋向；或振幅比和相位差 方法：?/4波片 + 检偏器 步骤：1）用检偏器测定长轴方位角? 和椭圆度tan?? §15.7 偏振光的变换和测定 偏振光的测定 用实验方法确定光的偏振状态及其参量 2. 椭圆偏振光的测定： 参量：方位角?、椭圆度tan?和旋向；或振幅比和相位差 方法：?/4波片 + 检偏器 步骤：1）用检偏器测定长轴方位角? 和椭圆度tan? 2）用?/4波片+检偏器测定旋向? 思考： 1. 若想使一束线偏振光的振动方向旋转，可以采用什么方法？简单说明理由。 2. 设计一个区分椭圆偏振光和部分椭圆偏振光的实验方法，并加以简单说明。 深圳大学光电工程学院 本章内容 x y ?/4波片 （快轴） 椭圆偏振光 ? ? 45? 圆偏振光 ? = 45? 起偏器 x y （透光轴） 线偏振光 ? 自然光 ? ? 0? ? ? 90? 变换前 变换后 自然光 线偏振光 圆偏振光 椭圆偏振光 线偏振光 圆偏振光 椭圆偏振光 —— —— —— 先通过一个起偏器，再通过一个快/慢轴与起偏器成?45?的?/4波片 先通过一个起偏器，再通过一个快/慢轴与起偏器不成?45?或0?的?/4波片 通过起偏器 通过一个快/慢轴与起偏器成?45?的?/4波片 通过一快/慢轴与起偏器不成?45?或0?的?/4波片 通过一个?/4波片 先通过?/4波片变为线偏振光，再通过快/慢轴与起偏器不成?45?或0?的?/4波片 通过快/慢轴与椭圆的长/短轴一致的?/4波片 先通过?/4波片变为线偏振光，再通过快/慢轴与线偏振光成?45?的?/4波片 线偏振光 自然光 圆偏振光 部分圆偏振光 椭圆偏振光 部分线偏振光 部分椭圆偏振光 检偏器 光强变化，但不消光 光强变化，且有消光位置 无光强变化 （旋转） ? ？ 线偏振光 自然光 圆偏振光 部分圆偏振光 椭圆偏振光 部分线偏振光 部分椭圆偏振光 自然光 圆偏振光 部分圆偏振光 椭圆偏振光 部分线偏振光 部分椭圆偏振光 无强度变化 有强度变化和消光位置 有强度变化、无消光位置 + 检偏器 ?/4波片 （波片快轴需与光强最大的方向重合） 有强度变化和消光位置 无消光位置、光强无变化 无消光位置、光强有变化 ? 入射光 加检偏器并旋转检偏器 无光强 变化 有光强 变化 在检偏器前加?/4波片并旋转检偏器 无光强变化 有光强变化有消光 有光强变化无消光 自然光 圆偏振光 部分圆偏振光 检偏器前加?/4波片使波片光轴与最大光强平行，并旋转检偏器 有消光 无消光 椭圆偏振光 光强无变化 光强有变化 部分线偏振光 部分椭圆偏振光 有消光 无消光 线偏振光 （偏振方向与透光轴成夹角） （波片快轴） x y ? P1 ?? H1 （波片慢轴） （入射线偏振光） （检偏器透光轴） A 入射光 P2 ?? H2 O ?/2波片 （通过?/2波片的光） x? y? A1 A2 ? ? x y （x?oy?坐标系） （? = 检偏器透光轴与x?轴夹角） x? y? A1 A2 ? ? x y x? y?