詳細(xì)說明
波片是能使互相垂直的兩光振動間產(chǎn)生附加光程差 ( 或相位差) 的光學(xué)器件。通常由具有精確厚度的石英、方解石或云母等雙折射晶片做成,其光軸與晶片表面平行。以線偏振光垂直入射到晶片,其
振動方向與晶片光軸夾θ 角( θ ≠ 0° ),入射的光振動可分解成垂直于光軸(o 振 動) 和平行于光軸(e 振動) 兩個分量。能使o 光和 e
光產(chǎn)生λ/4 附加光程差的波片稱為四分之一波片;能使o 光和e 光產(chǎn)生λ /2
附加光程差的波片稱為二分之一波片。光程差可任意調(diào)節(jié)的波片稱補償器。
線偏振光經(jīng)過1/2 波片后仍然是線偏振光( 但相位改變了)。而線偏振光通過1/4 波片時( 當(dāng)線偏振光振動方向與晶軸成45 度角),出射圓偏振光,一般情況下出射橢圓偏振光。
圓偏振光通過1/4 波片后變?yōu)榫€偏振光,再用偏振片觀察會有消光現(xiàn)象。自然光通過1/4 波片,將形成無窮多個無固定位相關(guān)系的各種橢圓偏振光,其組合后仍然是自然光,用偏振片觀察光強無變化。
波
片按結(jié)構(gòu)來分,一般分為:多級波片(multiple-order waveplate) 或稱低級波片(low order
waveplate)、零級波片(zero-order waveplate) 及真零級波片(true zero-order waveplate)。
真
零級波片,延遲量的波長敏感度低,溫度穩(wěn)定性高,接受有效角度大,性能大大優(yōu)于其它兩種波片。但真零級波片往往非常的薄,以石英為例,其在可見光部分雙折
射系數(shù)(no-ne) 約為0.0092。一個550nm
為中心波長的真零級四分之一石英波片其厚度只有15μm。如此薄的波片在制造和使用上都會遇到不少困難,所以真零級波片通常需要膠合在基底上使用,價格也
較高。
多級波片的厚度等于多個全波厚度(n×waves) 加一個所需延遲量厚度。多級波片相對比較容易制造,缺點是其對波長,溫度,入射角均很敏感。
零
級波片,通常是將兩個多級波片膠合( 或留出一定空氣隙后固定) 在一起,根據(jù)實際情況,也有將零級波片分為:雙膠合零級波片、雙分離( 指空氣隙)
零級波片,或直接稱為膠合零級波片(
復(fù)合波片)。零級波片的原理,是將一個波片的快軸和另一個波片的慢軸對準(zhǔn)以消除全波光程差,僅留下所需的光程差。零級波片可以在一定程度上改善溫度對波片
的影響,但另一個結(jié)果是其增加了波片延遲量對入射角度及波長的敏感性。