深圳大学精品课程：《光学 Optics》教学资源（PPT课件）第七章 光在晶体中的传播 Optical Propagation in Crystals 7.3 偏振光的干涉

第七章 光在晶体中的传播 Chap. 7 Optical Propagation in Crystals 主讲人:李玲教授

第七章 光在晶体中的传播 Chap.7 Optical Propagation in Crystals 主讲人：李玲教授

偏振光的干涉

知识点： 1.偏振光干涉原理 2.偏振光干涉的应用

1.偏振光干涉原狸 1)平行波晶片 偏振光垂直通过波片以后,按其振动方向(或振动面 分解为0光和e光,具有相同的振动频率和囿定的相位关 糸,若将它们投影到同一方向,就能满足相干条件,实现 偏振光的干涉 PT P2 (钠)自然光 0 偏振片波片偏振片 分振动面干涉装置

1）平行波晶片 偏振光垂直通过波片以后，按其振动方向（或振动面） 分解为o光和e光，具有相同的振动频率和固定的相位关 系. 若将它们投影到同一方向, 就能满足相干条件，实现 偏振光的干涉. 分振动面干涉装置 波片 C P1 偏振片 P2 偏振片 I0 (钠)自然光 1.偏振光干涉原理

2 以P1⊥P2和P/P2两种请况为例讨论 (钠)包 (1)P1⊥P2: 强度为l的单色自然光过偏振片P1后变为强度 光经过P1:为lo/2的线偏振光,其光振动方向与P透振方 向平行设线偏振光振幡为A,则 A2=10/2, 光轴 o光振幡An=Asi, 光达到C: OTAe e充振幅A2=Acos日. Ao θ为波片光轴与P透振方向的夹角、一

以P1⊥P2和P1//P2两种请况为例讨论. (1) P1⊥P2 : 强度为I0的单色自然光过偏振片P1后变为强度 为 I0 /2 的线偏振光,其光振动方向与P1透振方 向平行.设线偏振光振幅为A, 则 2 0 A I = / 2, 光经过P1： 光达到C： o光振幅 A Asin , o = e光振幅 A Acos. e = 为波片光轴与P1透振方向的夹角． Ae A Ao  光轴 d 1 C 2 (钠)自然光

光经过C: 波片前表面O光与光同相位,0=0 P1 波片后表面两振动: C A e 振幡: - Asin 0 a=Acos 6 9 P2 位相差:(0+O) 2丌 迎光矢量图 (n-n)d

Ao  Ae P1 P2 C 波片前表面o光与e光同相位， 0.  0 = 波片后表面两振动： 振幅： A Asin , o = A Acos, e = 位相差： ( )  0 + ( ) . 2 n n d = o − e    A 迎光矢量图 光经过C：

光经过P2:最后两光振动投影到P2上,形成干涉 相干光振幅 asin 0 cos e PT ANe=Acos sin 6 位相差为: ′=6+8+丌 No P2 =6+元 迎光矢量图 (式中兀为投影附引起的相差)

Ao  Ae ANo ANe P1 P2 C 最后两光振动投影到P2上，形成干涉． 相干光振幅 A Asin  cos, No = A Acos sin . Ne = 位相差为：  =  0 + + （式中为投影时引起的相差） = +. 迎光矢量图 光经过P2：

相干光强: 1=AN ANe+2AN No Ne Cos d =(42/2sin226(1-coso) 1=0(im20(1-cos) 4 出射光强与δ有关,与θ有关

( / 2)(sin 2 )(1 cos ) 2 2 = A  −  (sin 2 )(1 cos ). 4 0 2 ⊥ =  −  I I 出射光强与  有关，与有关． 相干光强: = + + 2 cos  , ⊥ A o A e A o A e I N N 2 N 2 N

讨论: 若θ一定 (a)当δ=2jn时(波长片),cosS=1, =0.出射光强为零 (b)当δ=(2j+1)丌(率波片)时,Cos= 1=(0/2)sn20,出射光强最大

讨论: cos =1, = 0, ⊥ I 出射光强为零. 若一定. (a) 当   = 2 j 时(波长片)， (b) 当   = + (2 1) j (半波片)时, cos = −1, ( / 2)sin 2 , 2 I ⊥ = I0  出射光强最大

C 2 (2)P1/P2: (钠)自然光 光经过P1:线偏光强废为A2=/2.p 光 P2 光达到C:A=AsnO, a=Acos ANea/Ae 6=0 A1 光经过C:A=AsnO, A=Acos 8 迎光矢量图 6=27(n-n2)d/

(2) P1//P2: A Asin , o = A Acos. e = 0.  0 = 线偏光, 强度为 A Asin , o = A Acos, e =  2(n n )d / . = o − e P1 光轴 P2  A Ao Ae ANo ANe 迎光矢量图 / 2, 0 2 光经过P1： A = I 光达到C： 光经过C： 1 C 2 (钠)自然光