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1、分类号 密级 U D C 编号 本科毕业论文(设计)题目 偏振光检测及其研究 系 别 继续教育学院 专业名称 光机电一体化工程 年 级 2007级 姓名 喻磊 学 号 017607203658 指导教师姓名 刘祥彪 二0一0年十一月14摘 要电磁波理论，光是横波，它的振动方向和光的传播方向垂直。光矢量在垂直于波线的平面作二维振动，光矢量的振动方式，叫做光波的偏振态。光矢量在一条直线上作简谐振动，叫线偏振光。如果光矢量的矢头的轨迹是椭圆（或圆），这种光叫椭圆偏振光。其次熟悉偏振光的物理特性及偏振光在各向异向性介质中有很多特殊的性质，比如常见的包括：双折射，眩光效应，场致双折射效应等。通过用数学表
2、达式和矩阵对偏振光进行了详细的理论描述。在此基础上设计了几种产生完全偏振光（线偏振光.椭圆偏振光.圆偏振光）的方案，说明了设计原理并行方案选择。最简单的分析工具就是偏振片，通过两个偏振片，一个用来起偏，一个用来检偏和一个测量偏振面旋转方向和方向的功率计。提出了测定偏振态的一些方法，重点是用琼斯矢量表示的偏振态的参数测定方法，偏振光和椭圆偏振光的测量。最后利用偏振光实验装置，完成了偏振光的综合实验。根据方案设计实验光路，在实验中得到了波形和数据，验证了设计方法的正确性。关键词：偏振片；波片，位相位移；双折射；波晶片AbstractThe electromagnetic wave theories
3、, only secondary wave, the dissemination direction perpendicularity of its vibration direction and lights.The light vector makes the two vibration in the flat surface of a line at the perpendicularity, the vibration method of the wide vector, be called the light wave to be partial to flap the 态 .The
4、 light vector cares a straight line up make JIAN3 XIE2 vibration, call line be partial to flap the light.If the track of the head of the light vector is oval( or circle), this kind of light call oval be partial to flap the light.Acquaint with to be partial to the physics characteristic of flap the l
5、ight and be partial to flap the light the next in order to have a lot of special property s to include for example and familiarly in eachly to difference toward sex lie quality:The double refract, the dizzled light effect, field with the result that the double refracts effect etc.Pass to use mathema
6、tics expression type and matrix to flap the light to carry on the detailed theories description towards being partial to.Designed several creations to be partial to flap the light completely on this foundation( the line is partial to flap the light.Oval be partial to flap the light.The circle be par
7、tial to flap the light) of project, explained that the design principle proceeds together the project choice.The most in brief analytical tool is to be partial to flap the slice, pass two be partial to flap the slice,1 uses to come to rise to be partial to, a power that uses to check to be partial t
8、o is partial to flap to face to revolve the direction and direction with a diagraph account.Putting forward the measurement is partial to some methods of flap , point is mean with the vector of be partial to and flap he parameter measurement method, be partial to flap the light and oval be partial t
9、o the diagraph of flap the light.The end makes use of to be partial to flap the light experiment device, completing to be partial to comprehensive experiment of flap the light.Experiment the light road according to the project design, got a form and datas in the experiment, verify the design accurac
10、y of method.Keywords: polarizer； compensator；Phase displacement；double booklet；Wave chip目 录摘要.IIABSTRACTIII引言.1偏振光的原理及基本定义.2偏振光的测量方案. 2.1斯托克斯参数的测量. 2.2相位延迟的测定方法. 2.3偏振态参数琼斯矢量的测定.3生产偏振光的方法和实验. 3.1线偏振光产生的方法. 3.2椭圆偏振光和圆偏振光的产生方法. 3.3产生偏振光的综合实验. 3.3.1实验概述. 3.3.2实验装置. 3.3.3实验参数. 3.3.4实验过程.4偏振光的应用实例.5.总结.参
11、考文献.引言随着偏振光技术的发展，为了进一步研究光束和物资的偏振特性，人们对偏振光器件也提出了越来越高的要求，并逐步提出和建立了各种各样的测量方案和系统，用于斯托克斯参量，琼斯矢量,琼斯矩阵，密勒矩阵以及波片的相位延迟等偏振参量的测量。目前的偏振参量测量系统的功能还比较单一，且多位单点测量，在均匀性方面存在明显不足，且光学器件在加工和内部方面的缺陷，以及应力和其他方面的影响，使得偏振器件的特性在整个通光面上是不均匀的。人们曾通过移动样品的位置来测量样品上若干点的偏振量,但繁琐费时，而且不能形成等精度测量。从偏振光在各个领域的广泛应用中，我们可以看出本课题研究：光的偏振特性与检测方法研究的重要意
12、义。但目前偏振测量系统还存在一些局限。为了进一步地研究偏振光的特性，使偏振光的应用更加方便，我们要在深入研究偏振特性的基础上，找出并优先一组产生完全偏振光的方案。1偏振光的原理及基本定义 自然光：光振动的振幅在垂直于光波的传播方向上，既有时间分布的均匀性，又有空间分布的均匀性，具有这种特性的光就叫自然光。偏振光：如果光波的光矢量的方向始终不变，只沿一个固定方向振动时，这种光称为线偏振光或完全偏振光。因线偏振光中沿传播方向各处的光矢量都在同一振动面内，故线偏振光也称平面偏振光，简称偏振光。偏振片：它是利用聚乙烯醇塑胶膜制成，它具有梳状长链形结构分子，这些分子平行排列在同一方向上，此时胶膜只允许垂直于排列方向的光振动通过，因而产生线偏振光。分子型偏振片的有效起偏范围几乎可达到180度，用它可得到较宽的偏振光束，是常用的起偏元件。波晶片：又称位相延迟片，是从单轴晶体中切割下来的平行平面板，由于波晶片内的速度，不同，所以造成o光和e光通过波晶片的光程也不同。当两光束通过波晶片后o光的位相相对于e光多延迟了，若满足，即=/2我们称之为/4片，若满足，即=，我们称之为/2片，若满足 ，即=2我们称之为全波片。椭圆偏振光：如果光矢量旋转时，其大小不断改变，光矢量的矢端轨迹是个椭圆，则称作椭圆偏振光。这
