偏振光,英文名:Polarization(偏極化)
偏振光在光學(xué)元器件中應(yīng)用產(chǎn)品有:偏光片,線偏光,圓偏光,偏振鏡,偏振分束鏡,起偏器,檢偏器,保偏器,偏振分束膠合棱鏡,法拉遞旋轉(zhuǎn)片,旋光片,渦旋波片,單反相機(jī)鏡頭CPL濾鏡,激光器旋光器。
自然光,太陽光,普通光源,面光源,OLED,LED燈光叫非偏振光
太陽鏡眼,AR/VR眼鏡,CCD,COMS,LCD屏,光柵,具體偏振光的綜合物。常常把綜合光:U=P+S在光學(xué)薄膜設(shè)計(jì)中U=Tp+Ts或(Rp+Rs),T為透過,R為反射;矢量分為P分量(Paralled水平或平行偏振)和S分量(Senkrcht垂直偏振)。
自然光
光波是橫波,即光波矢量的振動(dòng)方向垂直于光的傳播方向。通常,光源發(fā)出的光波,其光波矢量的振動(dòng)在垂直于光的傳播方向上作無規(guī)則取向,在空間內(nèi),光波矢量的分布可看作是機(jī)會(huì)均等的,它們的總和與光的傳播方向是對(duì)稱的,即光矢量具有軸對(duì)稱性、均勻分布、各方向振動(dòng)的振幅相同,這種光就稱為自然光。(即光是散亂無序的,自由派)。
線偏振光
光矢量端點(diǎn)穿越軌跡為直線,即光矢量只沿著一個(gè)確定的方向振動(dòng),其大小隨相位變化、方向不變,稱為線偏振光。最大特點(diǎn)是雙向性偏振。
橢圓偏振光
光矢量端點(diǎn)穿越軌跡為一橢圓,即光矢量不斷旋轉(zhuǎn),其大小、方向隨時(shí)間有規(guī)律的變化。像電力不穩(wěn)一樣,忽明忽暗,一會(huì)兒P光,一會(huì)兒S光受脈沖影響還不穩(wěn),形成近視的橢圓。
圓偏振光
光矢量端點(diǎn)穿越軌跡為一圓,即光矢量不斷旋轉(zhuǎn),其大小不變,但方向隨時(shí)間有規(guī)律地變化。部分偏振光,像個(gè)正弦波有周期性翻滾,最大特點(diǎn)是:?jiǎn)蜗蛐云?。偏振片用途最廣的就是用于LCD的液晶顯示屏中。所以,拿一片祼的偏振片對(duì)著顯示器水平或垂直或轉(zhuǎn)某個(gè)角度,會(huì)發(fā)現(xiàn)顯示器上的圖案由黑變亮或由亮變黑,把該偏振片正反面去測(cè)試都相同,這就是線偏振片(都叫線偏光),反之只有一個(gè)面差別大,反面差別不大就是圓偏振片(都叫圓偏光)。市面上的圓偏振片原理就是,加了一片1/4λ的波片。
什么叫波片?
波片,又稱為相位延遲片,因?yàn)槠窆饩哂姓凵渎什煌赡苡帽∧ざㄏ蚶旎螂p折射材料加工而成。使通過波片的兩個(gè)互相正交的偏振分量產(chǎn)生相位偏移,可用來調(diào)整光束的偏振狀態(tài)。在光學(xué)元器件中常見的波片由石英晶體制作而成,主要為四分之一波片和二分之一波片(半波片)。石英晶體(也叫人工水晶或人造晶體)具有雙折射率效應(yīng),依據(jù)X,Y,Z三軸方向上,定向切割的角度不同,產(chǎn)生的光程差不同。四分之一波片(λ/4波片):能使o光和e光光程差為λ/4的晶片。旋轉(zhuǎn)波片使入射光偏振方向與波片兩軸夾角為45°,橢圓/圓偏振光經(jīng)過四分之一波片后,變成了線偏振光。同理,如果入射光偏振方向與波片兩軸夾角為45°,線偏振光經(jīng)過四分之一波片后,變成了圓偏振光。波片(或延遲板)是具有特定雙折射的透明片,通常用來控制光束的偏振態(tài)。波片具有一個(gè)快軸和一個(gè)慢軸,都是垂直于表面和光束傳播方向的,并且相互垂直。在快軸方向偏振的光相速度稍大。需要的光延遲(兩偏振方向上的相位延遲差)只在有限波長(zhǎng)區(qū)域和有限入射角范圍內(nèi)能夠得到。
種類和應(yīng)用
最常見的波片是四分之一波片(λ/4 片)和半波片(λ/2片),其中兩線偏振方向的相位延遲差分別為 π/2和π,對(duì)應(yīng)的相位傳播距離分別為λ / 4和λ / 2。
如果光束為線偏振的,并且偏振方向是沿著波片的某一個(gè)軸,那么偏振方向不改變。
如果入射的偏振態(tài)與任一軸不重合,波片為半波片,那么偏振光仍然是線偏振的,但是偏振方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)。如果線偏振光與軸夾角為 45°,那么偏振方向旋轉(zhuǎn)90°。
如果入射線偏振光與軸之間夾角為 45°,通過四分之一波片可以得到圓偏振光。(其它的線偏振光會(huì)變成橢圓偏振光。)反過來,圓偏振光通過四分之一波片可以得到線偏振光。
在激光器諧振腔中,在增益介質(zhì)兩邊放置兩個(gè)四分之一波片可以實(shí)現(xiàn)單頻工作(參閱扭曲模技術(shù))。在激光晶體和諧振腔反射鏡之間放置一個(gè)半波片可以減小去極化損耗。半波片和偏振片結(jié)合使用可以實(shí)現(xiàn)可調(diào)透射率的輸出耦合器。
波片通常由石英晶體(SiO2)制作,因?yàn)樗诤艽蟮牟ㄩL(zhǎng)范圍內(nèi)具有很高的透明度,并且具有很高的光學(xué)質(zhì)量。還有一些其它的材料(應(yīng)用于其它波長(zhǎng)范圍)可以,例如方解石(CaCO3),氟化鎂(MgF2),藍(lán)寶石(Al2O3),云母(一種二氧化硅材料)和一些雙折射聚合物。
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