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橢偏儀與偏振相位(六)- 精確測量波片相位延遲量的原理

發布時間:2023-10-31 17:12:09 瀏覽量:2259 作者:Alex

摘要

采用消光式橢偏儀(yi) 精確測量波片的相位延遲量。從(cong) 理論上分析了橢偏儀(yi) 測量波片相位延遲量的可行性。

正文


橢偏儀(yi) 與(yu) 偏振相位(六)- 精確測量波片相位延遲量的原理


波片是基於(yu) 晶體(ti) 雙折射性質的偏振器件,在光線技術、光學測量以及各種偏振光技術等領域具有廣泛的国产成人在线观看免费网站,其中1/4波片及1/2波片在偏振器件中国产成人在线观看免费网站尤其廣泛。測量波片相位延遲量的方法主要有:光強探測法、旋光調製法、半陰法、光學補償(chang) 法等。這些方法主要基於(yu) 對光強的測量,容易受光源的不穩定及雜散光的幹擾,精度受到一定的限製,測量誤差一般在0.5°左右。本文從(cong) 理論上分析了利用橢偏儀(yi) 測量波片相位延遲量的可能性,討論了其測量精度及誤差來源,並利用消光式橢偏儀(yi) 測量了1/4波片以及1/2波片相位延遲量。實驗表明:測量過程不受光強波動的影響,方法簡單,操作方便,精確度高,測量波片相位延遲量精度達0.02°。


測量的原理


利用消光式橢偏儀(yi) 測量波片相位延遲量時,光路要調整成直通的狀態。如圖1所示,其中P為(wei) 起偏器,Q為(wei) 標準1/4波片,C為(wei) 待測波片,A為(wei) 檢偏器。


圖1橢偏儀(yi) 測量波片相位延遲量光路圖


透射式橢偏方程為(wei) :


其中和△為(wei) 橢偏參數,可由橢偏儀(yi) 測量。Tp和Ts分別是樣品的p分量和s分量的透射係數,透射波的複振幅為(wei) (E2p,E2s),入射波的複振幅為(wei) (E1p,E1s)。


設θ為(wei) 波片快軸與(yu) 入射麵的夾角,為(wei) 其快慢軸之間的相位延遲量,則波片的通用矩陣為(wei) :


取入射光E1



經過一個(ge) 波片後,出射光E2為(wei) :



所以(4)式就是測量樣品的相位延遲量的橢偏方程,隻要測量橢偏參數(,△)值就能通過橢偏方程求出波片相位延遲量δ。為(wei) 了便於(yu) 測量,討論特定的θ值下,(,△)值與(yu) 波片相位延遲量的關(guan) 係:


(Ⅰ)當θ=0°時,即波片的快軸平行於(yu) 入射麵,則



因此



(Ⅱ)當θ=90°時,即波片的快軸垂直於(yu) 入射麵,則


因此



分析表明,橢偏儀(yi) 的光路處於(yu) 直通的形式,通過選擇波片放置的θ值為(wei) 0°或90°,容易測量得到△,即波片相位延遲量δ。


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