波片,又稱之為相位延遲片,可使偏振光兩個振動方向相互垂直的偏振分量間產生一個相對的相位延遲,從而改變光的偏振特性。
二分之一波片,也稱為半波片或λ/2片,有以下特點:
產生π奇數倍的相位延遲,線偏振光通過二分之一波片後仍是線偏振光。若入射線偏振光的振動方向與波片快軸(或慢軸)夾角為α,則出射線偏振光的振動方向向著快軸(或慢軸)的方向轉過2α角度。圓偏振光入射時,出射光是旋向相反的圓偏振光。利用二分之一波片的性質,可以將其與其他偏振光學元件搭配使用,實現不同的功能。
偏振方向旋轉器
二分之一波片可以改變入射光的相位延遲,所以可以利用偏振片+二分之一波片製作偏振方向旋轉器。
圖1.偏振方向旋轉器。
原理說明:雷射束由雷射器發出,雷射垂直入射至一個偏振片中,轉變為線偏振光,被調製的線偏振光垂直入射至二分之一波片,出射光強不變,出射光束偏振方向由偏振片偏振方向與二分之一波片快軸方向的夾角確定。
光衰減器
二分之一波片可以用於改變偏振光偏振方向,所以可以使用偏振片和二分之一波片的組合搭建光衰減器。
圖2.光衰減器。
原理說明:雷射束由雷射器發出,垂直入射至一個偏振片中,將出射光轉變為線偏振光,被調製的線偏光入射至二分之一波片並將出射光偏振方向旋轉,出射光再經過一個偏振片過濾後光強衰減。光強衰減比例由第二個偏振片偏振方向與入射到其上的光束的偏振方向夾角相關。
任意光強配比器
如圖3所示,可以配合使用偏振片、二分之一波片及偏振分束器來組合搭建任意光強配比器。
圖3.任意光強配比器。
原理說明:雷射束由雷射器發出,雷射垂直入射至偏振片中,偏振片能將入射光調製為線偏振光,線偏振光入射至二分之一波片,並且出射光方向偏振方向偏轉,出射光入射到偏振分束立方,被分為兩束偏振方向相互垂直的光束。通過旋轉二分之一波片,可以實現任意光強配比。
偏振態發生器
如圖4所示,可以使用偏振片、二分之一波片和四分之一波片的組合搭建偏振態發生器。
圖4.偏振態發生器。
原理說明:雷射束由雷射器發出,雷射垂直入射至偏振片,偏振片能將入射光調製為線偏振光,被調製的線偏振光入射至二分之一波片上,偏振方向偏轉,二分之一波片出射光再入射到四分之一波片,當四分之一波片與二分之一波片快軸方向一致時,出射光為線偏振光,此時二分之一波片可用於調整偏振方向,而快軸方向不一致時出射光為橢圓偏振光或圓偏振光,此時四分之一波片可用於調整橢圓度和旋向,利用該種組合可實現任意偏振態輸出。