1、波片（波片（ Wave plate, 位相延遲器位相延遲器 ）它的作用是：o光和e光通過波片時的光程差(Optical path difference)與位相差(Phase difference)：dnndnneoeo2d是波片厚度。使兩個振動方向相互垂直的光產生位相使兩個振動方向相互垂直的光產生位相(phase)延遲。延遲。制作：制作：用單軸透明晶體做成的平行平板，光軸與表面平行。快軸(Fast axis)和慢軸(Slow axis)：快軸：稱波片中傳播速度快的光矢量(Light vector)方向為快軸。慢軸：稱波片中傳播速度慢的光矢量(Light vector)方向為慢軸。波片的快軸和慢

2、軸波片的快軸和慢軸波片的快、慢軸與晶體光軸的關系？22)41(mmdnneo , 對應的則稱該波片是1/4波片，1/4波片的最小厚度：eonnd4min若當n0ne時，e光超前，波片的快軸為e 矢量方向。1、 /4波片波片(Quarter-wave plate)性質：性質：1 1）線偏光入射時）線偏光入射時 若入射線偏光光矢量方向與快、慢軸方向一致時，出射仍為線偏光； 若入射線偏光光矢量方向與快、慢軸都成45度時，出射光為圓偏光。 若入射線偏光光矢量方向與快、慢軸都成其他角度時，出射光為橢圓偏光；2）圓偏振光通過四分之一波片后，變為圓偏振光通過四分之一波片后，變為線偏振光。線偏振光。 3）橢圓

3、偏振光入射時橢圓偏振光入射時 若長軸或短軸方向與波片的快、慢軸方向一致時，出射光為線偏光； 若為其他方向時，出射光仍為橢圓偏光。 O光和e光產生的光程差) 12()21(mmdnneo對應的 , 稱該晶片為二分之一波片。2、 /2波片波片(Half-wave plate)性質：1）圓（橢圓）偏振光入射時，出射光仍為圓（橢圓）偏振光，只是旋向相反；2）線偏振光入射時，出射光仍為線偏振光。若入射的線偏振光與快（慢）軸夾角為，出射光的振動方向向著快（慢）軸轉動了2。線偏振光通過半波片后光矢量的轉動線偏振光通過半波片后光矢量的轉動線偏振光通過半波片后光矢量的轉動入射時Entrance快（慢）軸出射時

4、(Exit) 3、全波片、全波片(Full-wave plate)mmdnneo2對應的 , 稱該晶片為全波片。性質：1）不改變入射光的偏振狀態；2）只能增大光程差。 波片是對特定的波長而言； 自然光入射波片時，出射光仍然是自然光 為改變偏振光的偏振態，入射光與波片快軸或慢軸成一定的夾角幾點注意幾點注意三、補償器三、補償器(Compensator)巴比涅（Babinet）補償器d1d2入射光(incident light)微量移動212ddnneo一、偏振光一、偏振光(Parallel polarized light)arallel polarized light)的干涉的干涉 1、干涉裝置：

5、偏振光的干涉偏振光的干涉自然光 natural light起偏器polarizer檢偏器analyserPAxy 晶片wafer2、原理和公式：沿晶片快、慢軸方向建立坐標系。設入射線偏光振幅為a。sincosaEaEyx dnneo2晶片產生的位相差：iyxeaEaEsincos 晶片出射光：iyxeaEaEsinsincoscos 檢偏器后：2 yxEEI合成光強：yxP（起偏器）EEyExA（檢偏器）（快軸）（慢軸）dnnaaIe02222sin2sin2sincos只與干涉裝置的參數有關形成干涉背景與波片的光程有關形成干涉項1）正交(Orthogonal)偏振器系統： 起偏器P和檢偏器A

6、的透光軸相互垂直，即：=+/2dnnaaIe02222sin2sin2sincos2sin2sinsin2sin2200222IdnnaIe3、討論、討論2sin2sinsin2sin2200222IdnnaIe分析分析2）當 (m=0,1,2.)時，m20I23,2, 0 若 ，2sin20II47,45,43,4 若 ，1）當2m (m=0,1,2.)時，0I 當(2m1)， (m,n=0,1,2.) 時，412n0II 2）平行(Parallel)偏振器系統： 起偏器P和檢偏器A的透光軸相互平行，即：=dnnaaIe02222sin2sin2sincos)2sin2sin1 (220/I

7、I 分析平行偏振器系統干涉條紋與垂直偏振器系平行偏振器系統干涉條紋與垂直偏振器系統干涉條紋互補。統干涉條紋互補。當光源采用包含各種成份的白光時，光強應是各種單色光干涉強度的非相干疊加。2sin2sin220iiiII分析分析1、白光干涉出現干涉色，干涉色與雙折射率、晶片的厚度有關；2、平行偏振器干涉場與垂直偏振器干涉場互補。3）白光(Achromatic light)干涉(Interference)4 4、光測彈性方法及玻璃內應力的測定、光測彈性方法及玻璃內應力的測定 光彈效應（應力雙折射）：由應變引起的雙折射現象。 光測彈性方法：利用偏振光干涉方法分析受力情況。舉例：測試玻璃內應力舉例：測試

8、玻璃內應力讀數偏光儀的組成待測樣品起偏器1/4波片 檢偏器 分度盤 濾色片Dividing dialcolour filter工作原理：選擇X、Y軸分別沿1/4波片的快慢軸，并讓玻璃的快慢軸（主應力）方向和起偏器的透光軸成45度。45起偏器檢偏器待測玻璃（可變）1/4波片 透過起偏器的線偏光瓊斯矩陣為：01 1/4波片的瓊斯矩陣為：12212cositgitgi001 設玻璃產生的位相差為，則其瓊斯矩陣為： 線偏光通過玻璃和1/4波片后的偏振態為：2sin2cos212cos0112212cos001tgitgitgiE 出射光矩陣 結論：結論： 1）從1/4波片出射的是線偏光。出射線偏光的光

9、矢量與x軸的夾角=/2。 2）旋轉檢偏器可測得，故可求，即求得了待測玻璃的雙折射率之差，從而分析了玻璃內部的應力情況 。2sin2cos二、會聚二、會聚(Convergence)(Convergence)偏光儀的干涉偏光儀的干涉會聚偏光儀干涉裝置PCAcos2dnneo透過厚度為d的晶片時兩束出射光之間的相位差：偏振光的強度分布為：cossinsindnnIIeo2202討論：1）干涉強度與入射角的方位有關；2）干涉強度正交偏振器透光軸的方位角有關。會聚偏振光干涉圖3）干涉條紋為同心圓環（入射角決定），中間疏、邊緣密，非線性；有四個位置光強為0（偏振器方位）4）平行偏振器系統與此互補。三、偏光干涉儀三、偏光干涉儀(Polarization interferometer ) 1、雙折射(Birefringence)晶體作分光鏡 (Optical spectroscope)雙像元件的分束FoFe微分干涉顯微鏡光路