7.3圆偏振光和椭圆偏振光的获得和检验(修改版).ppt

§3圆偏振光和椭圆偏振光的获得和检验 都可看成是相互垂直并有一定位相关系的两个线偏振光的合成。 给出了从自然光获得圆偏振光和椭圆偏振光的一种方法。 第一页，编辑于星期二：十七点 三十一分。 1．垂直振动的合成 设两个垂直分振动为 求合振动的偏振态？ 第二页，编辑于星期二：十七点 三十一分。 1） 或 时 消去 ，得： ，是直线方程。 第三页，编辑于星期二：十七点 三十一分。 3） 时 显然，合振动是线偏振态。 振幅： 振动方向： 消去 ，得： ，是正椭圆方程 第四页，编辑于星期二：十七点 三十一分。 合振动是正椭圆偏振态。 右旋： 右旋 左旋 左旋： 第五页，编辑于星期二：十七点 三十一分。 时，椭圆偏振态退化为圆偏振态。 右旋 左旋 第六页，编辑于星期二：十七点 三十一分。 4）普遍情形 具体的轨迹方程由位相差及分振动振幅决定 第七页，编辑于星期二：十七点 三十一分。 左旋 右旋 p/2 3p/2 (-p/2) p/4 7p/4 (-p/4) 3p/4 5p/4 (-3p/4) d =0 2p p (-p) 结论： 0dp/2，右旋椭圆，且向1～3象限倾斜； p/2d p，右旋椭圆，且向2～4象限倾斜； pd 3p/2（或-pd -p/2），左旋椭圆，且向 2～4象限倾斜； 3p/2d 2p （或-p/2d 0），左旋椭圆，且向 1～3象限倾斜。 第八页，编辑于星期二：十七点 三十一分。 2．圆偏振光和椭圆偏振光的获得 1）问题：如何获得圆偏振光和椭圆偏振光? 2）方法： 利用偏振片和波晶片把自然光 改造成圆偏振光或椭圆偏振光。 光路图： 自然光 圆或椭圆偏振光 偏振片 波晶片 第九页，编辑于星期二：十七点 三十一分。 3）入射相位差 线偏振光入射到波晶片上的光束沿o和e振动方向分解成两个互相垂直分振动时产生的相位差，一三象限为0，二四象限为?。 4）波晶片引起的相位差 光束通过波晶片时，由于 光和 光 传播速度不同形成的相位差。 从波晶片出射后形成的总相位差： 第十页，编辑于星期二：十七点 三十一分。 （2）选取 波晶片。 （1）让： 5）产生圆偏振光的办法 设入射到波晶片上的线偏振光的振幅为A， 振动方向与 e轴夹角为? 则： 出射光成为圆偏振光。 第十一页，编辑于星期二：十七点 三十一分。 2）选取 波晶片 6）产生椭圆偏振光的一种办法 1）让 此时： 但： 出射光成为椭圆偏振光。 第十二页，编辑于星期二：十七点 三十一分。 3．圆偏振光和椭圆偏振光通过 检偏器后强度的变化 1）圆偏振光通过旋转的检偏器后光强的变化 旋转偏振片P一周，出射光强不变化 圆偏振光 P 出射光强为： 第十三页，编辑于星期二：十七点 三十一分。 2）椭圆偏振光通过旋转的检偏器后光强的变化 偏振片处于任意位置时： 旋转偏振片一周，没有消光现象。 椭圆偏振光 P 出射光强为： 第十四页，编辑于星期二：十七点 三十一分。 （2）求出 和 及 。 4．通过波晶片后光束偏振态的变化 1）光路： 2）求解步骤： （1）画出入射光的偏振态图 （3）画出出射光的偏振态图 光轴 偏振光 第十五页，编辑于星期二：十七点 三十一分。 3）例题： 已知入射光为右旋椭圆偏振光，椭圆长轴 与 波晶片光轴的夹角为如图的 求出射光的偏振态？ 解： （1）画出如图所示的 入射光的偏振态 （2） 和 相等 第十六页，编辑于星期二：十七点 三十一分。 （3）出射光即为如下图的左旋椭圆偏振光 4）自然光和部分偏振光，经过 波晶片后，在宏观上仍是自然光或部分偏振光。 第十七页，编辑于星期二：十七点 三十一分。 5）偏振光偏振态变化小结 入射光 ?/4片位置 出射光 线偏振 e轴或o轴与偏振方向一致 线偏振 e轴与o轴与偏振方向成45度角 圆偏振 其他位置 椭圆偏振 圆偏振 任何位置 线偏振 椭圆偏振光 e轴与o轴与与椭圆主轴一致 线偏振 其他位置 椭圆偏振 第十八页，编辑于星期二：十七点 三十一分。