椭圆偏振光,圆偏振光

2010-11-30（16）
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三、利用波片改变偏振光的偏振状态
2ππd
λ
(ne
−
no
)
= 2
λ
d (ne
−
no
)
= 4
四分之一波片
线偏振光
椭圆偏振光
α = 45o
圆偏振光
2πd
λ
(nπe
−
no
)
=
λ
d
(ne
−
no
)
= 2
Z
线偏振光 半波片 线偏振光 A出
A 入
（振动方向跨光轴转过2α）
2α
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应用举例 补偿器
1.巴俾涅补偿器
λ
怎么改进?
2. 索列尔补偿器
λ
d1 d2
d1 d2
微调 螺丝
缺点:光束宽度受限
δ = (nod1 + ned2 ) − (ned1 + nod 2 ) d1可调δ可调！
λ
=
= (no − ne )(d1-d 2 )
4
二、椭圆偏振光与圆偏振光
Z
A
λ
Ae Ao
在前表面相位相同
到后表面相位差：
∆ϕ = 2= π δλ
2πd
λ
(ne
−
no
)
线偏振光
kπ 线偏振光
Zd
Ae
α
∆ϕ
A
Ao = Asinα
Ae = Acosα
Ao
(2k + 1) π 2
正椭圆 偏振光
Ao = Ae
其他→斜椭圆
圆偏 振光
思考：自然光入射，出 射光偏振状态如何？
sin 2 30o cos 2 30o
=
1 3
俯
Ao
Leabharlann Baidu30º
A Ae
视 图
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②出射光的偏振状态
主截面 o光主平面 e光主平面
已知 A 方向， d
两个特殊情况 ——线偏振光 根据出射时o光、e光的 相位差确定！
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2
出射相互垂直的线偏振光的相位差
∆ϕ
=
δ = 2π λ
2πd
λ
(ne
−
no
)
注意 波片对确定波长而言！
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回忆 4.6 相互垂直简谐振动的合成
一、同频率
=x Ax cos(ω t + ϕ1 ) =y Ay cos(ω t + ϕ2 )
y Ay
x
0
Ax
x2 Ax2
+
y2 Ay2
−
2 xy Ax Ay
cos ∆ϕ
= sin2
∆ϕ 轨迹椭圆
∆ϕ ≡ ϕ2 − ϕ1
xy
∆ϕ = kπ
± = 0 轨迹直线 Ax Ay
Ao
A
∆ϕ = ± π
2
x2 Ax2
+
y2
Ay2
Ax
= 1 轨迹正椭圆
= Ay 轨迹圆
Ae
Ax ~ Ae
Ay ~ Ao
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主截面 光轴
Ao
A
Ae
α
2
14.4 椭圆（圆）偏振光
一、 波片与相位延迟
λ
波片光轴平行表面 ，光束 Z
垂直表面入射，o光、e光
传播方向相同、几何距离
d
相同，折射率不同。
出射光的光程差
= δ d (ne − no )
=
λ
4
+kλ四分之一波片 ∆ϕ
=
π 2
+ kπ
= λ +kλ 二分之一波片∆ϕ = π +kπ
4
λ
=
2
四分之一波片 二分之一波片
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四、偏振状态的检测 ——借助λ/4波片 （圆偏振光与自然光、部分线偏振光椭圆偏振光）
自然光
I0(λ)
I 不变
圆偏振光 I0(λ) 部分线偏振光 I0(λ)
IM ~ 0
P 旋转
IM ~ Im
椭圆偏振光 I0(λ) 光轴平行椭圆偏振光的长轴或短轴
例 题 一束线偏振光垂直射入一块方解石，入射前光矢量方 向与晶体的主截面成30º角，①求在晶体中o光、e光的光强 之比；②出射光的偏振状态如何？ 解： ①垂直射入主截面、主平面共面
入射光振幅 A
Ao = Asin 30o Ae = Acos 30o
d
主截面 光轴
Io Ie
= =
Ao2 Ae2
= =
A2 A2
IM ~ 0 P旋转
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