四分之一波片的四种用法
发布时间:2020-06-11 17:24:55 编辑:麓帮主 阅读次数:729

波片,又称之为相位延迟片,可使偏振光两个振动方向相互垂直的偏振分量间产生一个相对的相位延迟,从而改变光的偏振特性。

四分之一波片有以下特点:产生π/2奇数倍的相位延迟,能使入射线偏振光变为椭圆偏振光。若入射线偏振光的光矢量与波片快慢轴成±45°,将得到圆偏振光。

利用四分之一波片的性质,可以将其与其他偏振光学元件搭配使用,实现不同的功能。

 

圆偏振片

 

四分之一波片可以将线偏振光转变为圆偏振光,可以利用线偏振片+四分之一波片搭建圆偏振片。

图1.圆偏振片。

原理说明:激光束由激光器发出,垂直入射至一个线偏振片中,并转变为线偏振光,被调制的线偏振光垂直入射至四分之一波片,出射光强不变,出射光束为椭圆偏振光,长轴方向和旋向由偏振片偏振方向与四分之一波片快轴方向夹角确定。当波片快轴与偏振片偏振方向夹角为+45°时,则输出光束为左旋圆偏振光;当波片快轴与偏振片偏振方向夹角为-45°时,则输出光束为右旋圆偏振光。

 

光衰减器

 

四分之一波片可以用于改变偏振光偏振方向,所以可使用偏振片和四分之一波片的组合搭建光衰减器。

图2.光衰减器。

原理说明:激光束由激光器发出,垂直入射至一个偏振片中,出射光转变为线偏振光,被调制的线偏振光入射至四分之一波片,出射光转变为椭圆偏振光,经过偏振片过滤后光强衰减。光强衰减比例与入射光偏振态相关。

 

光隔离器

 

如图3所示,可以配合使用偏振分束器四分之一波片来组合搭建自由空间光隔离器。

图3.光隔离器。

原理说明:激光束由激光器发出,垂直入射至偏振分束立方,出射竖直偏振方向线偏振光(P光),P光入射至四分之一波片,出射光转变为左旋圆偏振光(或右旋圆偏振光),光路中反射回来的右旋圆偏振光(左旋圆偏振光)进入四分之一波片,转变为水平偏振方向线偏振光(S光),S光经过偏振分束立方反射至其他方向。

 

偏振态发生器


 

如图4所示,可以使用偏振片、二分之一波片和四分之一波片的组合搭建偏振态发生器。

图4.偏振态发生器。

原理说明:激光束由激光器发出,激光垂直入射至偏振片,偏振片能将入射光调制为线偏振光,被调制的线偏振光入射至二分之一波片上,偏振方向偏转,二分之一波片出射光再入射到四分之一波片,当四分之一波片与入射到其上的线偏振光偏振方向一致时,出射光为线偏振光,此时二分之一波片可用于调整偏振方向,而快轴方向与偏振方向不一致时出射光为椭圆偏振光或圆偏振光,此时四分之一波片可用于调整椭圆度和旋向,利用该种组合可实现任意偏振态输出。

 

 

 

LBTEK的四分之一波片有石英零级、石英真零级、聚合物真零级、石英多级、消色差零级五种类型共百余款产品可选,它们的原理区别在【小麓讲堂】偏振光学基础知识(四):典型偏振器件:偏振片、波片、涡旋波片中有详细描述,可供参考。有关产品的信息可点此查看!

 

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