偏振器pianzhen qi
获得或检验偏振光的光学器件,是起偏器和检偏器的总称。由自然光获得某种状态偏振光的光学器件称起偏器。从自然光获得偏振光的过程称起偏。根据所得偏振光的状态不同,起偏器可分成三类:得到线偏振光的为线起偏器;得到圆偏振光的为圆起偏器;得到椭圆偏振光的为椭圆起偏器。线起偏器又分三种:
❶利用反射起偏的透明介质片,利用折射起偏的玻片堆(见布儒斯特定律);
❷利用二向色性起偏的偏振片;
❸利用晶体双折射起偏的晶体起偏器,如尼科耳棱镜,渥拉斯顿棱镜,洛匈棱镜,格兰—汤普森棱镜,格兰—傅科棱镜等。从线起偏器出射的线偏振光的光振动方向称线起偏器的透振方向。圆起偏器和椭圆起偏器由线起偏器N(如偏振片)和四分之一波片K构成(如图)。自然光垂直于偏振片入射,从其出射的线偏振光再射向波片,当偏振片的透振方向与波片的光轴方向夹角为π/4时,从波片出射的为圆偏振光;当夹角为除0、π/4或π/2之外的其它值时,从波片出射的为椭圆偏振光。

用作检验入射光偏振状态的光学器件称检偏器。检验入射光偏振状态的过程称检偏。线检偏器就是线起偏器,用它可以区分自然光、线偏振光和部分偏振光。更一般的检偏器由四分之一波片和线检偏器所构成,用这样的检偏器可以把自然光、线偏振光、部分偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光区分开来,即确定入射的是何种偏振状态的光。检偏分两步:第一步只使用线检偏器,让入射光通过转动的线检偏器,观察出射光,可把入射光分成三类(见下表的第一步),当入射光为部分偏振光或椭圆偏振光这一类时,还要确定光强最大时的光振动方向。第二步先让光入射到波片(对部分偏振光或椭圆偏振光,应使光强最大时的光振动方向与波片的光轴重合),从其出射的光再射向线检偏器,在转动线检偏器的同时观察出射光,即可判定人射光的偏振状态。
两步检偏所观察到的现象和结论表
第一步观察 到的现象 | 有消光 | 强度无 变化 | 强度有变化, 但无消光 |
结论 | 线偏振 光 | 自然光或 圆偏振光 | 部分偏振光或 椭圆偏振光 |
第二步观察 到的现象 | 有 消光 | 无 消光 | 有消光 | 无消光 |
结论 | 圆偏 振光 | 自然光 | 椭圆偏振光 | 部分偏振光 |