应当如何验证椭圆偏振光
ch5-7椭圆偏振光的获得和检验
•
Ex = A0 cos ωt 则经过波片后 = E y A0 cos(ωt ± π / 2)
Ex E = ± x0 Ey Ey0
y Ey0 E
结论：椭圆蜕变为直线，合振动仍为平面偏振光。 合振动的振动方向与x轴夹角：
θ
Ex0 x
tan θ =
Ey Ex
=±
Ey0 Ex0
2 x0 2 y0
y E Ay0
θ
合振动的振幅：
E0 = E + E
Ax0
x
E x = E x 0 cos(ωt ) E y = E y 0 cos(ωt − δ )
左旋 右旋
δ =0
π/4
π/2
3π/4
π (−π)
5π/4 (-3π/4)
3π/2 (-π/2)
7π/4 (-π/4)
2π
两正交平面偏振光的合成
③圆偏振光：δ =±(2m+1)π/2（m=0, 1, 2, 3, ···），且Ex0=Ey0=E0。 椭圆方程简化为：
2 E x2 + E y = E02
合光矢量末端的轨迹为一个椭圆，该椭圆与以 Ex=±Ex0 和 Ey=±Ey0 为界的矩形框 内切，其旋转方向及长短轴的方位与两叠加光波的相位差δ 有关。
y Ey0
Ey wt Ex Ex0 x
正交振动的合成
①平面偏振光： δ =±mπ （m=0, 1, 2, 3, ···），即两光波同相（或反相） 椭圆方程简化为：
椭圆偏振光椭圆形状的测定
椭圆偏振光椭圆形状的测定
椭圆偏振光椭圆形状的测定可以通过使用椭圆偏振仪或正交线偏振器进行测量。
如果采用正交线偏振器，可以用调制器将偏振光线调制到椭圆偏振状态，然后使用偏振光纤收集调制后的偏振光，并将其传输到偏振分析仪，以测量椭圆偏振状态。
另一种方法是使用椭圆偏振仪，它可以生成椭圆偏振光，将其传输到需要测量的椭圆偏振光源，然后再传输到偏振分析仪，以测量椭圆偏振状态。
最后，还可以使用椭圆偏振实验仪进行椭圆偏振测量，它可以实现多种高分辨率偏振测量。
此外，该仪器也可以测量多边形偏振。
此外，还可以使用双自由度的偏振分析仪来测量椭圆偏振光，即可以用它来测量多种偏振状态，以获得更为复杂和准确的结果。
最后，可以使用偏振控制器来控制椭圆偏振光的振幅和相位分布，以实现更精确的椭圆偏振测量。
另外，针对复杂的偏振状态，还可以使用偏振激元法、偏振场矩阵、偏振流形以及偏振增强成像等技术来进行椭圆偏振测量。
椭圆偏振光椭圆度的测定
椭圆偏振光椭圆度的测定
一、原理——马吕斯定律
能够将自然光变为偏振光的器件称为起偏器，用于检验偏振光的器件称为检偏器。
一束自然光通过偏振器后，出射线偏光矢量的振动方位是由偏振器决定的。
称偏振器允许透过的光矢量的方向为偏振器的透光轴。
使从起偏器出射的光通过
一起偏器，则透过两偏振器后的光强随两器件透光轴的夹角θ而变化，即
当两偏振器透光轴平行（θ=0°）时，透射光强最大，为0；当两偏振器透光轴
互相垂直（θ=90°）时，则透射光强为零，没有光从检偏器出射，称此时检偏器处于消光位置。
二、方法——采用检偏器检验的方法
旋转检偏器时，透射光强随之变化。
当检偏器透光轴方向与长轴方向重合，即θ=0°或θ=180°时，有最大透射光强=；而当互相垂直，即θ=90°
或θ=270°时，有最小透射光强=。
由此可以通过旋转检偏器找到光强最大/最小的位置，借助功率计，即可得知，，从而算出
椭圆度tanε=/
三、步骤
1、搭建合适光路，如图
2、根据产品的设计波长选取相对应的光源，将产品的偏振器光轴与起偏器光轴调节一致（夹角为0°），旋转检偏器，标记出功率计示数最大和最小的位置，并记录数，，计算出椭圆度tanε=/。
椭圆偏振光的实验验证方法
，
看作 两个 振 动 方 向垂 直 ， 相差 为 ７ ＋７ ２的两 个 ｒ ｒ ／
偏 振光 的叠 加 。 当二 者 通过 四分 之 一 波 片且 振 动 方 向与波 片 的快 慢轴 重合 的时候 ， 者振动 相差会 二 变 化 ￣／ 这 样总 的相 差为 或 ＋ｔ， － ， ２， ７ 即合 振 动 ｒ
为 线偏 振光 ， 转动 Ｐ 必 然会 观察 到消 光现象 ； ： 若入 射 的是 部分振 偏 光 ， 不会有 消光 发生 。 则
图 １ 椭 圆偏 振 光 长 轴 的 确 定
Ｅ ＝ ｔ ｉＯｏＯｏ（９一７ ２— ７ ／ ） ３ Ｏ ｓ ｃｓｃｓ ０ ｒ ２ｎ ｔ ／ ２ｒ ｄ Ａ ｎ Ｅ ＝ ｔ ｏＯｉＯｏ（ ｔ ｒ２— ７ ｙ／ ７） ４ Ｏ ｃｓｓ ｃｓ ｔ 一７ ２ ｎ ｏ ／ ２ｒ ｄ Ａ＋ ｒ ｎ
光振 动分别 为
为 ｎ 和 ｎ， ， 厚度 为 ｄ 则 由图 ２可知 （ ， 不妨 设 图 中
情 况下 也可对 部分偏 振 光和椭 圆偏振 光进 行鉴别 。
２ 椭 圆偏振光 的验证 ． （ ） 圆偏 振光 长轴 的确定 １椭 如 图 １ 示 ， 一椭 圆偏 振光 入 射 偏 振 片 ， 所 使 椭 圆偏振 光快轴 与透 光方 向的夹 角为 ， 则透 过 的两个
１ 问题 的提 出 ．
Ｅ １＝Ｏ１Ｏ ＯＣ ＳＪ ｔＣ Ｓ ｔＯ Ｏｔ
光 的偏 振是 物理 学 中一 个重 要 的分支 ， 偏 光 在 技术 中经 常需要 对 部 分偏 振 光 和椭 圆偏 振 光 进行
椭圆偏振实验报告
椭圆偏振实验报告椭圆偏振实验报告椭圆偏振实验是一种用于研究光的偏振性质的实验方法。
通过该实验，我们可以了解光的偏振方向、偏振度以及光的振动状态等相关信息。
本次实验旨在通过测量不同偏振光通过样品后的光强变化，来确定样品的偏振特性。
实验装置主要由光源、偏振片、样品、检光器等部分组成。
首先，我们使用光源产生一束线偏振光，然后通过旋转偏振片，调整光的偏振方向。
接着，将光照射到样品上，并使用检光器测量通过样品后的光强。
在实验过程中，我们可以通过旋转偏振片，改变光的偏振方向，从而观察到光强的变化。
在实验中，我们选择了几种常见的样品进行测试，包括透明介质、金属表面以及液晶材料等。
首先，我们测试了透明介质的偏振特性。
通过测量不同偏振方向的光通过样品后的光强，我们可以确定样品的透过率以及光的偏振方向。
实验结果显示，透明介质对不同偏振方向的光有不同的吸收和透射特性，这与光的偏振性质有关。
接下来，我们研究了金属表面的偏振特性。
金属表面对光的反射特性与入射光的偏振方向密切相关。
通过实验测量，我们发现金属表面对于垂直入射的s偏振光具有较高的反射率，而对于p偏振光则具有较低的反射率。
这一现象可以通过光的振动方向与金属表面的电场分布之间的关系来解释。
最后，我们研究了液晶材料的偏振特性。
液晶材料是一种具有特殊光学性质的材料，可以通过电场的作用改变光的偏振状态。
通过实验测量，我们发现液晶材料对于不同偏振方向的光有不同的旋光性质。
这一现象可以用液晶分子的排列方式以及电场对分子排列的影响来解释。
通过以上实验，我们可以得出结论：不同的样品对于光的偏振有不同的影响。
透明介质、金属表面以及液晶材料都具有特殊的光学性质，可以通过调整光的偏振方向来改变光的传播和反射特性。
这些实验结果对于深入理解光的偏振性质以及应用于光学器件的设计和制造具有重要意义。
总结起来，椭圆偏振实验是一种研究光的偏振性质的有效方法。
通过测量不同偏振光通过样品后的光强变化，我们可以确定样品的偏振特性。
椭圆偏振光和部分偏振光的检验试验
光路图如下：
L待检测的光源B为可以旋转的四分之一波片，C为可以旋转的检偏器，M为接收检验光
的装置。
实验步骤：
1按图布置光路，调整光轴，使M可接收到被检验光。
2轻轻旋转四分之一波片，同时观察M上接收光的光强变化（可观察到光变明变暗再变明
的变化）。
3当M上光达到最暗时，停止旋转四分之一波片并固定，旋转检偏器，观察M明暗变化。
4旋转被检验光，重复上述实验。
实验结论：
若步骤3后观察到消光现象，则被检验光为椭圆偏振光：若没有消光现象则被检验光为部
分偏振光。
实验误差分析：
1实验的精度不够，例如当被检验光为部分偏振光且自然光的光强占总光强的比例较小时，可能会忽略自然光误认为是椭圆偏振光，或当椭圆偏振光的长轴与短轴之比接近一时，其
类似于圆偏振光，在实验步骤2时无法辨别出M上光最暗的状态，所以无法辨别是否消光。
2此实验可利用较为简单的仪器检验部分偏振光与椭圆偏振光，但可被检验的光的范围较小。
在某些状况可能会存在误差。
3实验在尽可能无光的条件下进行，以减少实验误差。
改进方法及思考
实验用的仪器较为简单原始，可以考虑使用计算机辅助技术，将M与计算机程序相连，使得旋转B、C时，计算机可以显示偏振光的光强变化，实验者通过观察马吕斯曲线来确
定四分之一波片的放置方向是否与椭圆偏振光的光轴方向平行，从而得出实验结论。
理想化模型：。
椭圆偏振光光矢量旋转方向的几种判断方法
椭圆偏振光光矢量旋转方向的几种判断方法近年来，椭圆偏振光作为新兴的光学技术，被越来越多的科研实验室和工厂所采用，椭圆偏振光的特殊性及复杂性，传播过程中的偏振特性的变化及其在传感器、通信系统和过程控制等应用中的重要性，使得研究和发展椭圆偏振光技术显得格外重要。
椭圆偏振光是由自然界中水传播出来的一种复杂的光学波，其波长比普通的线性偏振光多一倍，具有两个不同的振幅而只有一个线性极化矢量的特征，其光矢量的旋转方向不确定。
有效的判断椭圆偏振光的旋转方向及其与线性偏振幅度的关系，是目前研究和发展椭圆偏振光技术的一个重要的实际问题。
由于椭圆偏振光的变化过程非常复杂，其旋转方向判断技术也一直是椭圆偏振光研究的一个重要课题。
目前已经提出了不少用于判断椭圆偏振光旋转方向和线性偏振幅度的算法，其中最常被采用的有三种，它们分别是坐标变换法、拟合法和自相关法。
首先，坐标变换法是判断椭圆偏振光旋转方向的一种最为经典和常见的方法。
它采用坐标变换的思想，将波的坐标系从参考系变换到新的坐标系，以解决椭圆偏振光的旋转方向问题。
它的优点是简单明确，不存在太多的实现步骤，使用起来也比较简单，且按照一定的方法步骤可以很好的判断椭圆偏振光的旋转方向。
其次，拟合法也是一种判断椭圆偏振光旋转方向的常用方法。
它利用偏振矢量的模和相位来进行拟合，模值与偏振比值的变化，可以得出椭圆偏振光的旋转方向。
它的优点在于能够计算出椭圆偏振光的精确旋转方向，而且可以基于拟合的数值进行精细的调整，可以得出更为准确的旋转方向。
最后，自相关法也是判断椭圆偏振光旋转方向的常见方法。
它将椭圆偏振光中的线性偏振分量与椭圆偏振分量分别进行相关性分析，从而判断椭圆偏振光的旋转方向。
它的优点在于可以较快捷地对椭圆偏振光进行旋转方向判断，不会有太多的数学计算，在实际计算时，也可以节约大量的时间。
综上所述，坐标变换法、拟合法和自相关法等，是目前应用较广泛的判断椭圆偏振光旋转方向的三大常用方法，它们各有优缺点，在实际应用中，要根据实际需要，灵活选择和应用。
椭圆偏振光、圆偏振光、偏振光的检验
C
当使用 1/2 波片时，出射的 O光、e 光有的相位延迟， 出射的线偏光与入射线偏光 的振动方向对于光轴 OC 方 向对称。
A入
Ae
A出
AO
O
AO
C
A入
Ae
若C为波长片时，出射的 O光、e 光的相位差为2 的整数倍，这相当于无相 位延迟，即波长片不改变 入射线偏振光的状态。
AO
O
线偏光垂直通过波片后的偏振态
(no ne )d (2k 1) / 2 , k 0,1,2 相干相长 (no ne )d k , k 1,2
相干相消
• 偏振片M与N的透振方向相互平行（M//N)
AeN A cos cos
M
N
c
AeN
Ae
AON A sin sin
提纲 17-5 椭圆偏振光、圆偏振光、偏振光的检验 • 椭圆偏振光、圆偏振光的产生 • 线偏振光垂直通过波片后的偏振态 • 偏振态的检验 17-6 分振动面的干涉—偏振光干涉 • 偏振片M与N的透振方向相互垂直（MN) • 偏振片M与N的透振方向相互平行（M//N) •• 互补原理 •• 色偏振（互补原理的应用） 17-7 人为双折射现象 ZLCAI • 光弹现象 • 克尔效应 17-8 旋光现象 作业：17-18、17-19、17-22
2
若入射光的线偏振方向与外电场方向成450角，且M与N 偏振方向相互垂直，调节电压使其发生相长干涉，则有：
2k '1 l (ne no ) klE 2
2
k ' 0,1,2,
若去掉盒内电场，则没有光从N透出。 整个系统起“光开关”的作用。 通过控制外加电压，可调节输出的光脉冲的长短和频率， 把电讯号转变成光讯号。由于光电效应几乎没有惯性， 电讯号的控制速度可达10-9 m/s。“光开关”,“光调制器” “光断续器”有极快的速度启闭光路或调制光强，目前 广泛应用于高速摄影、电影、电视和激光通讯等许多领域。 在电场、磁场中，材料光学性质的研究， 在实际应用中有着广阔的前景
圆偏振光、椭圆偏振光如何检验？
圆偏振光、椭圆偏振光如何检验？首先讨论它们产生的原理。
圆偏振光、椭圆偏振光产生的原理如图10— 2所示图10 — 2当一束自然光经起偏器后，得到线偏振光再入射到波片时，被分成E。
和Ee两个振动分量，由于它们在晶体内的传播速度不同，通过波片后产生一定的位相差，出射后两束光速度相同，合成后一般得到椭圆偏振光，o光相对e光的位相差为=2π/λ ×（no- ne）dd —波片厚度在满足以下两个条件时，出射光是圆片振光：1.起偏器的透光轴与波片的快（慢）轴夹角α= 45°2.两束光在波片中产生位相差=（2m +1）× π/ 2 (m = 0; ±1; ±2; )或Δ= ( no – ne ) d =（m + 1/ 4）λ可见，该波片是λ/4波片，因此线偏振光只有通过λ/4波片才可能产生圆偏振光。
如何检验圆偏振和椭圆偏振光呢？一般采用以下两种方法：1、让圆或椭圆偏振光透过检偏器，通过旋转检偏器观察能量变化，来确定光的偏振态。
2、将圆偏振或椭圆偏振光变换成线偏振光，再通过马吕斯定律进行检验为什么圆偏振光经1/8 波片后成为椭圆偏振光？圆偏振光相位差不是PI/2吗。
+PI/4后怎么就变成了线偏振光。
这个很好解释么，圆偏振光原来的相位差是pi/2，线偏振光的相位差是pi或者是0，除了这个之外，所有的相位差，造成的偏振态形状都是椭圆的。
圆偏振本来pi/2，你经过λ/8波片，相位差加pi/4，那你用你的原来的pi/2+pi/4=3pi/4，相位差既不是0，也不是pi，自然就不是线偏振光，所以自然是个椭圆偏振的，怎么可能变成线偏振的？还有你这个问题太诡异了，题目里面问，为什么变成椭圆光，内容里面却问怎么就变成线偏振光，你到底是要问什么？只有经过λ/4波片的圆偏振，才能变成线偏振，还有通常都没有人用什么λ/8波片，都是λ/4的或者λ/2的波片，不知道楼主从哪里看来的λ/8波片？λ/4波片合成椭圆偏振光的原理是什么原理就是给本来没有相位差或者相位差是pi的线偏振光，附加上了pi/2的相位。
椭圆偏振光和部分偏振光的检验试验
椭圆偏振光与部分偏振光的检验实验课题：《大学物理学》（下）p256告诉我们关于偏振光的检验有关知识，我们了解了利用一块偏振片与四分之一波片检验出自然光、部分偏振光、线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光的方法，以下是相关实验过程与结论：表Ⅶ-3偏振光的检验第一步令入射光通过偏振片Ⅰ，改变偏振片I的透振方向P1，观察透射光强度的变化（图1）观察到的现象有消光强度无变化强度有变化，但无消光结论线偏振自然光或圆偏振部分偏振或椭圆偏振第二步a.令入射光依次通过λ/4片和偏振片Ⅱ，改变偏振片Ⅱ的透镜方向P2，观察透射光的强度变化b.同a，只是λ/4片的光轴方向必须与第一步中偏振片Ⅰ产生的强度极大或极小的透振方向重合观察到的现象有消光无消光有消光无消光结论圆偏振自然光椭圆偏振部分偏振但是实际上，偏振光的偏振化方向与四分之一波片的光轴方向一般是不会标明的，椭圆偏振光的两主轴的位置也是不知道的，这就使椭圆偏振光与部分偏振光的检验发生了困难。
以下，用旋转波片的方法使这一问题得以解决。
知识准备1熟悉偏振光、起偏器、四分之一波片及其性质2了解斯托克斯矢量及马吕斯定律3学会光路图的安装及调整光路实验原理：一般情况下，椭圆偏振光均可以看做线偏振光经过一任意延迟量的波片形成的，由入射光的斯托克斯适量和四分之一波片的勒密矩阵可以求出出射光的斯托克斯矢量并且有：任意椭圆偏振光通过1/4波片后，只要1/4波片的快慢轴与椭圆长轴与短轴方向一致，则出射光均可补偿为一线性偏振光。
而部分偏振光可以看做是自然光与偏振光的叠加，由斯托克斯矢量可得经过1/4波片后仍为部分偏振光。
由马吕斯定律可得其光强随检偏器的转动而变化的关系图实验装置：光路图如下：L待检测的光源B为可以旋转的四分之一波片，C为可以旋转的检偏器，M为接收检验光的装置。
实验步骤：1按图布置光路，调整光轴，使M可接收到被检验光。
2轻轻旋转四分之一波片，同时观察 M上接收光的光强变化（可观察到光变明变暗再变明的变化）。
椭圆偏振光椭圆形状的测定
椭圆偏振光椭圆形状的测定
随着科技的发展，椭圆偏振光椭圆形状的测定已成为当今科技领域中的重要研究方向之一。
它可用于传感器、激光器、光学元件的研究和开发，以及太空技术、望远镜、显微镜等光学仪器的制造。
因此，研究如何准确测量椭圆偏振光椭圆形状对科技发展至关重要。
椭圆偏振光椭圆形状的测定是一项复杂的任务，它需要精确地测量光的路径，以确定椭圆椭圆形状的参数。
为此，研究人员通常使用三维结构光测量技术，它可以以千分之一的精度来测量偏振椭圆形状。
三维结构光测量技术主要是使用一种特殊的膜结构将偏振光线
测量分解为两个不同的光斑，然后测量这两个光斑之间的距离，以及着色体的位置和方向。
有了这些观测数据，研究人员就可以计算出椭圆形状的准确参数。
目前，研究人员已经取得了显著的进步，使用三维结构光测量技术能够工作在极端环境下，如高压、低温的环境中，以及极端的光源强度等条件下。
同时，针对椭圆形状参数测量的精度也有所提高，不仅能够测得椭圆形状的准确参数，而且还可以测量出典型的宏观结构几何元素，例如椭球椭圆形状参数和结构元素的有限元几何形状参数。
此外，为了进一步提高椭圆形状测量的精度，研究者还开发了其他方法，如Laplacian偏振椭圆形状测量技术和光可调谐等，它们都可以极大提高椭圆形状测量的精度。
综上所述，椭圆偏振光椭圆形状的测定是一项复杂的任务，但研究人员已经通过开发各种新技术，如三维结构光测量技术、Laplacian
偏振椭圆形状测量技术和光可调谐等，大大提高了测量椭圆形状参数的准确性和精度。
它们将为未来的技术研究和开发提供重要依据。
椭圆偏振光原理
椭圆偏振光原理
椭圆偏振光是一种介于线偏振和圆偏振之间的偏振光，其偏振方向沿
着特定的椭圆路径。
椭圆偏振光可以通过对线偏振光或圆偏振光进行特定
的干涉或旋转后得到。
椭圆偏振光的原理基于电磁波的振动方式和干涉原理。
当电磁波沿着
垂直于其传播方向的两个互相垂直的振动方向中的一个方向具有不同的相
位时，就会形成椭圆偏振光。
椭圆偏振光可以用一个复数表示为E = E0ex + iE0ey，在一个直角
坐标系中表示为椭圆。
当E0x和E0y相等时，椭圆偏振光成为圆偏振光；当E0x和E0y有相
位差时，椭圆偏振光成为线偏振光；当E0x和E0y大小和相位差都不相等时，椭圆偏振光则是一般的椭圆偏振光。
椭圆偏振光是一种重要的光学现象，它在许多应用中都具有重要意义，例如在电子设备中的显示技术、生物医学影像学、天文学领域的天体观测等。
§3圆偏振光和椭圆偏振光的获得与检验
§3 圆偏振光和椭圆偏振光的获得与检验习题 3.2：用一4/λ波片和一偏振片鉴定一束椭圆偏振光。
达到消光位置时，4/λ波片的光轴与偏振片透振方向夹角为220，求椭圆长短轴之比。
习题3.2解答：当4/λ波片的光轴方向与入射椭圆偏振光的主轴之一平行时，出射的光束为线偏振光，用偏振片检验出现消光。
如图：当4/λ波片的光轴与偏振片透振方向夹角为220出现消光，说明出射的线偏振光偏振方向与4/λ波片的光轴的夹角为680，设其振幅为A ，则在O ，E 轴上的分量为o E oO A A A A A A 68cos cos 68sin sin ====αα椭圆长短轴之比47.268tan ==o EO A A 习题3.4：一强度为I 0的右旋圆偏振光垂直通过4/λ波片（由方解石作成），然后再经过一主截面相对4/λ波片光轴向右旋150的尼科耳棱镜，求最后出射的光强。
习题3.4解答：如图设入射的右旋圆偏振光由振幅分别为A O 和A E 的相互垂直的线偏振光叠加而成，且有E O A A =，22202O E O A A A I =+=二者之间的位相差为2πδλ=， 由方解石作成的4/λ波片，O ，E 光的位相差为2πδ−=c 尼科耳棱镜主截面与4/λ波片夹角为150，且取向如图所示 O ，E 光经尼科耳棱镜后的振幅为：o E E EP o O O OP A A A A A A 15cos cos 15sin sin ====αα 二者的位相差为ππππδδδδλ=+−=′++=22c 最后出射的光强：δcos 222EP OP EP OP A A A A I ++= 4/)30sin 1(02I A O =−=o。
波片研究及椭圆偏振光的产生与检验
·实验目的
1. 观察光的偏振现象，加深对光波传播规律的认识； 2. 了解玻片的作用和使用方法； 3. 掌握产生和检验椭圆偏振光的原理和方法.
·实验原理
1. 椭圆的偏振光是指光的电场方向或光矢量末端在垂直于传播方向的平面上描绘出的轨迹.当两个相互垂直的 振动同时作用于一点时，若它们的频率相同并且有固定的位相差，则该点的合成振动的轨迹一般呈椭圆形.
2. 当线偏振光垂直入射 1/2 波片时，出射的 O 光、e 光有π的相位延迟， 出射的线偏光与入射线偏光的振动 方向对于光轴 OC 方向对称.
3. 当线偏振光垂直入射 1/4 波片,并且光的偏振和光轴成θ角，出射后成椭圆偏振光.特别当θ=45°时，出射 光为圆偏振光.
·实验内容及步骤
<一>、1/2 玻片的研究 1. 安装并调节装置(等高共轴). 2. 消光：调节偏振片 2，使透射光最小. 3. 加入 1/2 玻片，调节至透射光最小(记录角度). 4. 将 1/2 玻片改变一定的角度 ΔΘ(eg.10°,20°,30°,...)旋转检偏器，测量光强最小时对应初始值的变化 ΔФ 5. 处理数据，得出s(t ) cos sin2
Ex20
E
2 yo
Ex0Eyo
当线偏振光垂直入射 1/4 波片,并且光的偏振和光轴成θ角
θ= 0 °与θ= 90 °时，出射的均仍为线偏振光，再通过检偏器，即可消光.而旋转一周，出现 4
次出射光线仍为线偏振光的情况.
θ= 15°时，出射的为椭圆偏振光；
e 光有π的相位延迟，出射的线偏光与入射线偏光的振动方向对于光轴 OC 方向对称.当线偏振光与 晶片光轴成 Θ 角入射 1/2 波片时，出射光仍为线偏振光，但与光轴成-Θ 角.即线偏振光经λ/2 片电 矢量振动方向转过了 2Θ 角
最新鉴别各种偏振光的办法精选
光程差:
d1 d2 :
缺点：
nod1 ned2 nod2 ned1 no ne d1 d2
可变 光程差可调可变
1、由于交界面为斜面，在此界面上的不同折射，会使 两个垂直振动的传播方向分开，引起光束的发散；
2、要求入射光束很细。
（2）Soleil补偿器(Soleil compensator)
光 强 有 为 零 的 极 小 值 消 光
在偏振片前放1个1/4波片。 转动偏振片
在偏振片前放1个1/4波片，快轴 沿光强极大或极小方向。 转动偏振片 无 消 光 现 象 有 消 光 现 象
(
光 强 不 变
有 消 光 现 象
)
自然光
圆偏振光
线偏振光
部分偏振光
椭圆偏振光
表1 七种偏振态的鉴别 1 步
操作 把检偏振器迎着被检验光旋转一周
光强 两明 骤 变化 两零 判断 线偏 振光
不变
两明两暗 转步骤2
在检偏器前插入/4片,并使光 轴对着暗方位,再旋转检偏器 两明两暗 且暗方位 与未插/4 波片时同 两明两暗 但暗方位 与未插/4 时不同
转步骤2
在检偏器前插入/4片, 操作 再旋转检偏器
2 步
自然光 圆偏振光 自然光 线偏振光 光强不变为自然光 光强变化且消光 圆偏振光
¼ 波片
旋转偏振片
3、部分偏振光和椭圆（正椭圆）偏振光的检定
部分偏 振光 部分偏 振光
光强变化无消光 部分偏振光 椭圆偏振光 线偏振光 光强变化且消光 椭圆偏振光
¼ 波片
旋转偏振片
一般椭圆偏振光的检定不加讨论
待测光波垂直入射 转动偏振片
5.8 偏振态的实验检验
椭圆偏振光椭圆度的测定
椭圆偏振光椭圆度的测定
一、原理——马吕斯定律
能够将自然光变为偏振光的器件称为起偏器，用于检验偏振光的器件称为检偏器。
一束自然光通过偏振器后，出射线偏光矢量的振动方位是由偏振器决定的。
称偏振器允许透过的光矢量的方向为偏振器的透光轴。
使从起偏器出射的光通过
一起偏器，则透过两偏振器后的光强随两器件透光轴的夹角θ而变化，即
当两偏振器透光轴平行（θ=0°）时，透射光强最大，为0；当两偏振器透光轴
互相垂直（θ=90°）时，则透射光强为零，没有光从检偏器出射，称此时检偏器处于消光位置。
二、方法——采用检偏器检验的方法
旋转检偏器时，透射光强随之变化。
当检偏器透光轴方向与长轴方向重合，即θ=0°或θ=180°时，有最大透射光强=；而当互相垂直，即θ=90°
或θ=270°时，有最小透射光强=。
由此可以通过旋转检偏器找到光强最大/最小的位置，借助功率计，即可得知，，从而算出
椭圆度tanε=/
三、步骤
1、搭建合适光路，如图
2、根据产品的设计波长选取相对应的光源，将产品的偏振器光轴与起偏器光轴调节一致（夹角为0°），旋转检偏器，标记出功率计示数最大和最小的位置，并记录数，，计算出椭圆度tanε=/。
椭圆偏振光光矢量旋转方向的几种判断方法
椭圆偏振光光矢量旋转方向的几种判断方法椭圆偏振光（Elliptically Polarized Light，EPL）指的是在极化态上具有水平、竖直两个极性组合的椭圆波动的光矢，其中的椭圆轴按照当前的极化方向而定。
EPL的特征表征了这种光矢的旋转性，以及它们对于极化态的响应。
由于EPL具有不同的极化态，其在多种科学过程中都扮演着重要的角色。
因此，确定EPL旋转方向是非常重要的，而目前存在有不同的方法来判断EPL旋转方向，包括：通过椭圆形谱仪（Ellipsometer）测量定义的椭圆偏振度（Ellipticity）和旋转角（Retardation）；使用彩色滤片（Colour Filters）来测量EPL的旋转度；使用结构化光谱波谱仪（Structured Light Spectrometer）直接测量EPL状态；以及利用偏振子（Polarizer）变换器将EPL转换为不同的极化态来检测旋转方向。
首先，椭圆形仪（Ellipsometer）可以用于测量EPL状态，其原理是利用夹角基底原理将检测到的EPL状态转换为两个角：椭圆度（Ellipticity）和旋转角（Retardation），根据这两个角就可以判断EPL的旋转方向。
其次，彩色滤片（Colour Filters）也可以用于测量EPL的旋转度，它可以发那它EPL状态，并将其转换成红色、绿色和蓝色，然后通过比较滤片之间的颜色明暗程度来判断EPL的旋转方向。
此外，利用结构化光谱波谱仪（Structured Light Spectrometer）也可以用于测量EPL的状态，结构化光谱波谱仪使用的是散射诱导的光学截止波，它可以直接测量EPL状态，进而判断EPL旋转方向。
最后，偏振子（Polarizer）变换器可以用来检测EPL的旋转方向，它可以将EPL转换为不同的极化态，并利用夹角基底原理测量数据，以确定EPL旋转方向。
总而言之，14早圆偏振光光矢旋转方向可以通过椭圆形谱仪（Ellipsometer）、彩色滤片（Colour Filters）、结构化光谱波谱仪（Structured Light Spectrometer）以及偏振子（Polarizer）变换器等不同的方法来确定。
Y偏振光与椭圆偏振光的产生与分析方法
Y偏振光与椭圆偏振光的产生与分析方法激光是一种具有高强度和高相干性的光源，其偏振性也是研究的重要方向之一。
本文将探讨Y偏振光和椭圆偏振光的产生与分析方法，带大家一起深入了解这些光源的特性。
一、Y偏振光的产生Y偏振光是一种特殊的线偏振光，它可以通过使用特定的光学元件来产生。
其中一个常用的方法是利用三个线偏振器构成的Y型构造。
通过调整三个偏振器的角度，可以得到不同强度和方向的Y偏振光。
这种方法的原理是利用一个线偏振器的通过率较高，而另外两个的通过率较低，因此在光束的输出端获得了一个Y形状的光强分布。
Y偏振光常用于光学研究、光通信和光电子器件中。
二、椭圆偏振光的产生椭圆偏振光是具有椭圆偏振度的光源，其偏振度可以称之为椭圆度。
椭圆偏振光的产生可以通过多种方法实现。
一种常见的方法是使用偏振波片。
偏振波片是一种具有特定轴向方向的光学元件，可以将线偏振光转换为椭圆偏振光。
通过调整偏振波片的方向和角度，可以得到不同椭圆度和方向的椭圆偏振光。
椭圆偏振光可用于生物医学成像、材料表征和光学检测等领域。
三、Y偏振光的分析方法分析Y偏振光的方法主要包括偏振片法和偏振分束器法。
偏振片法是利用偏振片的透射率特性来进行分析。
通过调整偏振片的方向，可以观察到光的强度变化。
当光束经过偏振片时，透射光的强度最大，而垂直于偏振片方向的偏振光的强度最小。
通过逐步旋转偏振片，可以获取到光束的偏振方向。
偏振分束器法是一种新型的分析方法，它利用偏振分束器分离出光矢量的两个分量进行分析。
通过调整偏振分束器的角度，可以得到光矢量的水平和垂直分量。
这种方法能够提供更准确和全面的光学信息。
四、椭圆偏振光的分析方法为了分析椭圆偏振光的椭圆度和方向，可以利用椭圆偏振仪。
椭圆偏振仪是一种特殊的光学仪器，可以测量光源的椭圆度和方向。
通过将椭圆偏振光通过椭圆偏振仪，可以得到光的椭圆度和方向的定量信息。
椭圆偏振仪的工作原理是将椭圆偏振光通过一系列的光学元件，如波片、偏振片等，再通过探测器进行检测和分析。
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式中 Ｊ 为 入 射 自然 光 的 光 强 ， 见 图 ２ 设 入 射 自 然 ａ、 ．
光 的 振 幅 为 Ａ ， Ｊ ＝Ａ 则 ． ．
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偏 器 转 角 与 所 测 得 的 光 强 平 方 根√ 的 关 系 曲 线 ， Ｊ 以
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第 ２ １卷 第 ９期
２０ ０ ２年 ９月 大 学 物 理
ＶＯ１ ２１ ． ＮＯ． ９
Ｃ０ ＬＬＥＧ Ｅ ＰＨ Ｙ ＳＩ ＣＳ
Ｓｅ ｐ． ２００ ２
应 当如 何 验 证 椭 圆偏 振 光
黄 仁 忠 ， 爱 星 王
（ 州 师 范 专 科 学 校 物 理 系 ， 西 抚 州 ３ ４ ０ ） 抚 江 ４ ０ ０
第 ９期
黄 仁 忠 等 ： 当 如 何 验 证 椭 圆 偏 振 光 应
ａＣＩ ｃ 【 ｏ （ ３ｌ＝ ｙｌ ｔ 口＋ ０ ｃ ）
４ ３
（ ９）
图 ２所 示 ． 强 如 式 （ ） 表 述 ， 可 以 简 洁 表 述 为 光 １所 也
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￣Ａ Ａ。 ／ ；＋ ；
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切 线 Ｍ Ｎ 至 坐 标 原 点 的 距 离 为
１ 引 言
Ｉ ｏ Ｊ＝
ｎ㈣ ｓ ａ十 ） （ ］ ［。 ｓ （ ） ｝（ ） 十 ｃ ｓ。 ｉ ａ十 ］ ｎ １
在 《 学 物 理 ） ｏ ｏ年 第 ７期 发 表 的 《 圆 偏 振 光 大 ） ｏ ２ 椭
直 接 实 验 验 证 的 数 据 处 理 方 法 》 一 文 中 指 出 ， 如 图 … 在 １所 示 的 实 验 中 ， 些 教 材 要 求 学 生 在 极 坐 标 系 中 作 检 一
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式后 ， 文章确 认￣Ｊ一 曲线 为 直 接验 证 椭 圆 偏 振 光 存 ／
在 的 实 验 曲 线 ． 们 认 为 ， 样 处 理 实 验 数 据 仍 然 不 我 这
图 ２
妥， 虽然理 论 上√Ｊ一 曲线 是 一 个椭 圆 ， 是它 的物 理 但
概 念 却 不 够 清 楚
摘 要 ： 出 了 《 圆 偏 振 光 直 接 实 验 验 证 的 数 据 处 理 方 法 》 文 的 不 足 之 处 ， 出 了 数 据 处 理 的 正 确 方 法 指 椭 一 提
关 键 词 ：椭 圆 偏 振 光 ； 效 振 幅 ； 点 等 切 中图分 类号 ： ４ ６３ Ｏ ３ ． 文 献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ００ １ （ ０ ２ ０ ．０ ２０ １ ０ ．７ ２ ２ ０ ） ９０ ４ ．２
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绝 对 不 会 是 一 个 椭 圆 ， 而 也 就 不 能 直 接 验 证 椭 圆 偏 因
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振 光 的 存 在 究 其 原 因 ， 章 进 一 步 指 出 ， 于 椭 圆 曲 文 在 线 的 极 角 并 不 一 定 等 于 转 角 ． 导 出 ｐ角 的 计 算 公 在
光 和 ｅ光 ， Ｐ 在 ２透 振 方 向 上 的 两 个 分 量 发 生 干 涉 ， 如
收 稿 日期 ： ０ １ ７—０ ２ ０ —０ ４
作 者 简 介 ： 仁 忠 （ ９ ４ ） 男 ， 西 ｌ 人 ， 州 师 范 专 科 学 校 物 理 系 副 教 授 黄 １４一 ， 江 临川 抚
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绝 对 不 可 能 是 椭 圆
图 １
３ ２ 一目曲 线 不 是 椭 圆 透 过检 偏器 Ｐ 的 光 强 为
的 物 理 意 义 透过 Ｐ ，的 光 强 Ｊ可 从 两 种 物 理 模 型 去 理 解 ： １ ）从 偏 振 光 干 涉 的 角 度 看 ． ａ ４片 分 解 成 的 ０ 被 ／
（ ０） １
√Ｊ 可理解 为 Ｐ 透 射光 的 等效振 幅 ．
２ ）从 偏 振 光 检 验 的 角 度 看 ． 以 ／ 片 晶 轴 （ 快 ４ 或 联解 式 （ ）（０ 得 ： ９ ，１ ）
ｓｎ（ ｉ 口＋ ０）
ｃ 一 ’ —
轴 ） 向 为 ｙ轴 ， 立 直 角 坐 标 系 ． 方 建 Ｏ光 和 ｅ光 合 成 正 椭 圆 偏 振 光 ， 个 正 椭 圆 偏 振 光 又 可 重 新 分 解 为 两 束 线 这 偏 振 光 ， 们 的振 动 方 向分 别 与 Ｐ 它 透 振 方 向 平 行 和 垂 直 ， 中 只有 平 行 的 一 束 能 够 透 过 ， 其 振 幅 为 其 设 图 ３所 示 ， 有 则
（） ２
ｓ ， ＝ ｃ ｔａ一 １ 式 （ ） 可 改 ｉ ａ ” ｎ ｏ ， １ 又 （） ３
写 成
二 极 管
Ｊ ＂ ２ １ ” ｎ （ ） ＝ ｌ ［ 十 ２ ｉ 口十 ］ ｓ
式（） ２ 或式 （ ） ３ 比式 （ ） 简 练 ， 容 易 判 定￣Ｊ一目曲 线 １更 很 ／
（ １ ４
因 Ａ 未知 ， 图时可 进行 归 一化 处理 ． 作 实验 时 ， 使 Ｐ 先 与 Ｐ 正 交 ， 射 光 强 为 零 ． 入 透 插
｜
／ 、 Ⅳ 、
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得 ：
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