波長板分為1/2波長板(λ/2板)和1/4波長板(λ/4板),1/2波長板可以在不移動激光的情況下,改變直線偏光的偏光方向;1/4波長板用于將直線偏光變換為圓偏光,也常用于其他偏光測量。 波長板大的好處是可以不損失光束的光量而改變其偏光狀態(tài) 下面為大家具體介紹一下波長板使用場景。 1/2波長板(λ/2板)不移動激光而改變偏光方向 1/2波長板可以改變直線偏光的偏光方向。 波長板的光學(xué)軸(快軸或慢軸)和入射光的偏光方向一致時,射出光的偏光方向沒有變化,保持原來的偏光方向射出。 波長板的光學(xué)軸與入射光的偏光方向傾斜θ時,出射光的偏光方向相對于入射偏光方向傾斜2θ射出。 應(yīng)用這個效果,旋轉(zhuǎn)1/2波長板,可以自由改變直線偏光的偏光方向。 這個方法的優(yōu)點是,偏光方向發(fā)生變化,光量保持不變。 此外,使用波長板90度旋轉(zhuǎn)偏光方向后,直線偏光的消光比因為波長板的相位誤差會稍微降低。因此在要求高消光比的精密偏光測量中,需要在波長板后加入偏光鏡。 同時,如果使用高平行度的水晶型波長板,可以幾乎沒有光束位移而改變偏光方向。
光量調(diào)節(jié) 1/2波長板和偏光分光鏡(PBS)組合在一起,可以調(diào)節(jié)光量。 不僅是透過光量,也可以用于調(diào)節(jié)反射光量,或調(diào)節(jié)透過和反射的光量比例。 這個方法非常有效,衰減的透過光量可以全部變?yōu)榉瓷涔饬渴褂谩?/span> 光量調(diào)整的范圍很大,也是其特征之一。(97%?0.3%,但決定于PBS的性能)
特殊光學(xué)系統(tǒng)舉例 用PBS分開的P·S偏光,使用1/2波長板使其變成相同的偏光方向。 下面的例子是用2光束干涉儀曝光光柵的光學(xué)系統(tǒng)。 統(tǒng)一偏光方向后可以形成明暗鮮明的干涉條紋。 1/4波長板(λ/4板)
用于將直線偏光變換為圓偏光,也常用于其他偏光測量。 用于返回光處理 在使用激光的實驗中,反射鏡或光學(xué)元件的反射光(返回光)返回激光器時,激光的振蕩有時會因此變得不穩(wěn)定。 為了防止返回光的影響可以使用光隔離器。 代表性的光隔離器是由偏光濾光片和1/4波長板構(gòu)成的。 光束在反射鏡中往返期間,2次通過1/4波長板。 由于圓偏光的光線即使在反射鏡上反射,其偏振方向也不改變,合計2次往返1/4波長板的相位差,總計可以得到180度的相位差。 根據(jù)這個相位差,在反射鏡上反射后,穿過1/4波長板的光束的偏光方向,相對于入射偏光方向可以偏轉(zhuǎn)90度。 因此以上反射光將不能穿過偏光濾光片,不能返回到激光器。
用于偏光測量(塞拿蒙法) 1/4波長板的特征是不僅可以將直線偏光變換成圓偏光,也可以變換直線偏光或各種橢圓率的橢圓偏光。 與此相反,準確地調(diào)整橢圓方向與波長板光學(xué)軸之間的角度后射入1/4波長板時,任何狀態(tài)下的橢圓偏光都能變換為直線偏光。 此時,直線偏光的方向γ隨入射的橢圓偏光的橢圓率的不同而不同,相當于圓偏光相位差Δ的一半。 運用這個原理測定偏光的方法稱為塞拿蒙法。 塞拿蒙法常被用于測量微小應(yīng)力(雙折射)。
特殊光學(xué)系統(tǒng)舉例 介紹使用了PBS和1/4波長板的邁克爾遜干涉儀。 通過使用偏振光抑制返回光源的不必要的分束,獲得高穩(wěn)定性的干涉條紋。 入射光沒有損耗地聚集在觀察面,觀察偏光時需要偏光板,這個偏光板會產(chǎn)生50%的損耗。
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