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光子学设计基础:索雷-巴俾涅补偿器的可变化波片

时间:2023-11-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:如图3.10所示,光楔可以横向移动,所以由光楔组成的上层结构的总厚度是变化的。图3.10索雷-巴俾涅补偿器假设,“光楔”块的厚度为t(可变),而底部矩形晶体块的厚度为t0。如果波长一定,通过滑动光楔零件而改变厚度t,就可以在0~2π之间连续变化。该装置称为索雷-巴俾涅补偿器,在控制和分析光学偏振台时非常有用。显然,如果需要的话,调整索雷-巴俾涅补偿器可以对任意光学波长形成四分之一波片或半波片。

光子学设计基础:索雷-巴俾涅补偿器的可变化波片

现在,讨论图3.10所示的结构。把一块晶体(即石英)切割成一对光楔,光轴平行于前端面。将其置于一大块同样材料的矩形晶体上,后者光轴与光楔的轴正交。如图3.10所示,光楔可以横向移动,所以由光楔组成的上层结构的总厚度是变化的。

现在,研究一束平面波的入射:①垂直于上表面,在平行于光楔光轴的方向是线性偏振。显然,光首先通过折射率为ne的光楔,然后通过折射率为no的底部矩形晶体进行传播。②对于正交偏振方向,折射率的顺序是颠倒的。

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图3.10 索雷-巴俾涅(Soleil-Babinet)补偿器

假设,“光楔”块的厚度为t(可变),而底部矩形晶体块的厚度为t0(固定不变)。显然,第一种波的相位延迟为

978-7-111-39953-7-Chapter03-20.jpg(www.xing528.com)

第二种波的相位延迟为

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两波间的相位差为

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在由两部分光楔组成的该装置的那部分孔径内,该相位差是常数。如果波长一定,通过滑动光楔零件而改变厚度t,就可以在0~2π之间连续变化。该装置称为索雷-巴俾涅(Soleil-Babinet)补偿器(有时,也称为巴俾涅-索雷(Babinet-Soleil)补偿器),在控制和分析光学偏振台时非常有用。显然,如果需要的话,调整索雷-巴俾涅补偿器可以对任意光学波长形成四分之一波片或半波片

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