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文檔簡介

一.變相差器1.波片─相位延遲片晶片(波片)是光軸平行表面的晶體薄片

通過厚為d的晶片,o、e光產(chǎn)生光程差:

eo····eo光軸晶體····14.4橢圓偏振光圓偏振光(EllipticalandCircularPolarizedLight)

對確定波長:四分之一波片二分之一波片1

2.補償器產(chǎn)生連續(xù)改變的相位差的器件d1d2巴比涅補償器巴比涅補償器:兩個材料相同、光軸相互垂直的楔形晶體構(gòu)成通過晶片后,附加相位差:光程差:從不同位置入射,光程差不同,可得不同波片。2二、橢圓偏振光與圓偏振光Z圓偏振光其他斜橢圓線偏振光線偏振光Z在入射到晶片前表面時,相位相同經(jīng)過厚度為d的晶片后兩束出射光的相位差:正橢圓偏振光從晶片出射的是兩束傳播方相同、振動方向相互垂直、頻率相等、相位差

的線偏振光,它們出射時光的狀態(tài)取決于相位差

。3三、利用波片改變偏振光的偏振狀態(tài)線偏振光半波片線偏振光線偏振光四分之一波片橢圓偏振光圓偏振光(振動方向跨光軸轉(zhuǎn)過2

(1)四分之一波片從線偏振光獲得橢圓或圓偏振光(或相反)AAoAe

光軸P(2)二分之一波片(半波片)

A0入A0出A入A出Ae入=Ae出入光軸4

四分之一波片圓偏振光自然光自然光線偏振光

偏振片(轉(zhuǎn)動)線偏振光

I不變線偏振光I變,有消光以入射光方向為軸

四分之一波片橢圓偏振光部分偏振光線偏振光

偏振片(轉(zhuǎn)動)線偏振光I變,有消光

部分偏振光光軸平行最大光強或最小光強方向放置或光軸平行橢圓偏振光的長軸或短軸放置線偏振光I變,無消光四.橢圓與圓偏振光的檢偏用四分之一波片和偏振片P

可區(qū)分出自然光和圓偏振光或部分偏振光和橢圓偏振光514.5偏振光的干涉(InterferenceofPolarizedLight)一.偏振光干涉裝置二.偏振光干涉的分析1.振幅關(guān)系P1P2C(光軸)A1AeAoA2eA2o

P1出射后的線偏振光:P1出射后的光強為:6d晶片C

偏振片P2偏振化方向

單色自然光偏振片P1偏振化方向光軸方向I0I1=I0/2AoAeA'

o//A'

e

同頻率通過晶體C后,兩線偏振光Ao和Ae的位相差:2.相位及光強在P2

后,兩束光振動方向平行,振幅為:P1P2C(光軸)A1AeAoA2eA2o

晶片中:;這時沿同方向傳播的兩束光滿足:頻率相同;相位差確定;光矢量垂直。不滿足相干條件。經(jīng)過P2后,光矢量平行振動,滿足相干條件,會發(fā)生干涉光強為:7—相長干涉相干光強度:—相消干涉P1P2C(光軸)A1AeAoA2eA2o

相干光強I是、、的函數(shù),任何一個發(fā)生變化,光強都會發(fā)生變化。其中:8單色光入射2、晶片厚度不均勻,視場出現(xiàn)干涉條紋。2、晶片厚度不均勻,視場出現(xiàn)彩色條紋。白色光入射——色偏振1、晶片厚度均勻,由于不同波長的光干涉結(jié)果不同,視場顯示一定色彩。1、晶片厚度均勻,視場一片均勻。P1

同頻率Eo

EeEo

Ee晶片CP2相干光強度:三、強度分析9硫化硫酸鈉晶片色偏振圖Z垂直C表面——排除雙折射的干擾。迎著光看,隨著空間傳播,光矢量順時針轉(zhuǎn)——

右旋旋光物質(zhì)

逆時針旋轉(zhuǎn)——左旋旋光物質(zhì)——

石英、氯霉素(人工)、葡萄糖?!?/p>

石英、氯霉素(人工天然)、果糖。一、旋光現(xiàn)象P1P2P1

P2I14.6旋光現(xiàn)象(Opticalactivephenomenon)11

—旋光率(物質(zhì)的性質(zhì)、溫度、入射光的波長等有關(guān))固體旋轉(zhuǎn)的角度:二.物質(zhì)的旋光性c

—液體的濃度液體旋轉(zhuǎn)的角度:“量糖計”前表面旋光物質(zhì)后表面光軸12EELER·o

光通過旋光物質(zhì)后,初相要滯后ELERE(a)(b)ELERE

R

L

同一時刻(a)(b)

l設(shè)入射時L、R初相為0,旋光物質(zhì)長d三.菲涅耳的解釋線偏振光可看作是:同頻率、等振幅、有確定相位差的左(L)、右(R)旋圓偏振光的合成。13在出射面上:由圖示,有:令:

——旋光率則14ELERE(a)(b)ELERE

R

L

同一時刻四.磁致旋光(magneto-opticrotation)

l磁致旋光物質(zhì)B旋轉(zhuǎn)的角度:

V─費德爾常量,光隔離器

消除反射光的干擾····BPM

磁致旋光物質(zhì)15

對自然旋光物質(zhì),振動面的左旋或右旋是由旋光物質(zhì)本身決定的,與光的傳播方向無關(guān)。反射鏡入射光

左旋反射鏡反射光

左旋16

對磁致旋光物質(zhì),光沿與逆方向傳播,振動面旋向相反。反射鏡反射光

右旋

B反射鏡入射光

左旋B17---人為地造成各向異性,而產(chǎn)生雙折射1.光彈效應(yīng)

(應(yīng)力雙折射效應(yīng))P1P2

··dFSF干涉有機玻璃C應(yīng)力→各向異性→

各向不同→n各向不同在一定應(yīng)力范圍內(nèi):四.人為各向異性各處不同→各處不同→出現(xiàn)干涉條紋

變→變→干涉情況變18應(yīng)力不同,光的干涉圖樣不一樣;通過對干涉圖樣的分析即可知道各處的應(yīng)力情況。2.電光效應(yīng)電光效應(yīng)也叫電致雙折射效應(yīng)1)克爾效應(yīng)

(1875年)l+-45

45

P1P2克爾盒d

不加電場→液體各向同性→P2不透光

加電場→液體呈單軸晶體性質(zhì),----

二次電光效應(yīng)克爾效應(yīng)引起的相位差為:克爾盒相當(dāng)于半波片,P2透光最強。時:光軸平行

P2透光:

(E—電場強度,k

—克爾常數(shù))202)泡克爾斯效應(yīng)

(1893年)克爾盒的應(yīng)用:整個系統(tǒng)起著一個“光開關(guān)”的作用,可以做成幾乎沒有慣性的光斷續(xù)或調(diào)制器。(馳豫時間極短10-9s)電光晶體(KDP晶體)+。。-P1P2KK

泡克爾斯盒··P1P2當(dāng)時,所需電壓:克爾盒內(nèi)硝基苯溶液:21KDP晶體是一種非線性光學(xué)材料(化學(xué)式KH2PO4,磷酸二氫鉀),是單軸晶體。

不加電場→P2

不透光

加電場→晶體變雙軸晶體→原光軸方向附加了雙折射效應(yīng)→P2

透光。泡克爾斯效應(yīng)引起的相位差:

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