偏振片和波片

1、 2006, ZTE Corporation. All rights reserved. 偏振片與波片偏振片與波片 2006, ZTE Corporation. All rights reserved. 基礎(chǔ)知識回憶基礎(chǔ)知識回憶 n自然光：從普通光源直接發(fā)出的天然光，是無數(shù)偏振 光的無規(guī)則集合，所以直接觀察時(shí)不能發(fā)現(xiàn)光強(qiáng)偏于 哪一個(gè)方向。這種沿著各個(gè)方向振動的光波強(qiáng)度都相 同的光叫做自然光 n偏振光：光的振動面只限于某一 固定方向的，叫做平面偏振光或線偏振光 。 n圓偏振光：光的電矢量末端在垂直于 傳播方向的平面上描繪的軌跡為一圓的偏振光 2006, ZTE Corporation. All

2、rights reserved. 基礎(chǔ)知識回憶基礎(chǔ)知識回憶 n橢圓偏振光 n部分偏振光：電矢量在某一方向最強(qiáng)， 在其他方向較弱的偏振光稱為部分偏振光。 2006, ZTE Corporation. All rights reserved. 偏振片偏振片 n分類 按功能分類： 1）透射式偏振片 2）反射式偏振片 3）半透過半反射式偏振片 4）補(bǔ)償型偏振片 按染色方法分類： 1）碘系偏振片： 容易獲得高透過率、高偏 振度的光學(xué)特性，但耐高溫高濕的能力較差。 2）染料系偏振片： 不容易獲得高透過率、高偏振度 的光學(xué)特性，但耐高溫高濕的能力較好 2006, ZTE Corporation. All r

3、ights reserved. 偏振片偏振片 偏振片生產(chǎn) 1）按PVA膜的延伸工藝：干法，濕法 干法：在具有一定溫度和濕度條件的蒸汽環(huán)境 下進(jìn)行延伸的工藝方法 濕法：PVA膜是在一定配比的液體中進(jìn)行染 色、拉伸的工藝方法 注：PVA膜即水溶膜，化學(xué)物質(zhì)是聚乙烯醇，將聚乙酸乙烯酯進(jìn)行皂化所得的無色粉末。 可溶于水的熱可塑性樹脂。是一種用途相當(dāng)廣泛的水溶性高分子聚合物，性能介于塑料 和橡膠之間，它的用途可分為纖維和非纖維兩大用途。 由于PVA具有獨(dú)特的強(qiáng)力粘接性、 皮膜柔韌性、平滑性、耐油性、耐溶劑性、保護(hù)膠體性、氣體阻絕性、耐磨性以及經(jīng)特 殊處理具有的耐水性，因此除了作纖維原料外，還被大量用于生

4、產(chǎn)涂料、粘合劑、紙品 加工劑、乳化劑、分散劑、薄膜等產(chǎn)品，應(yīng)用范圍遍及紡織、食品、醫(yī)藥、建筑、木材 加工、造紙、印刷、農(nóng)業(yè)、鋼鐵、高分子化工等行業(yè)。 2006, ZTE Corporation. All rights reserved. 偏振片偏振片 2）以PVA膜染色方法劃分：碘染色，染料染色 碘染色法：指在偏光片染色、拉伸過程中，使用碘和 碘化鉀作為二向性介質(zhì)使PVA膜產(chǎn)生極性化偏光特 性 染料染色：利用二向性染料進(jìn)行偏光片染色工藝 2006, ZTE Corporation. All rights reserved. 偏振片偏振片 偏振片特性 n光線選擇性：選擇通過偏振方向與延伸 方向一

5、致的光線通過； n溫度、濕度敏感性：吸潮或加溫后，被 拉伸的成線性的分子鏈將會自動還原回 團(tuán)狀的分子鏈，失去光線選擇性 n脆弱性：很容易在外力的作用下失去光 線選擇性 2006, ZTE Corporation. All rights reserved. 偏振片偏振片 性能參數(shù) n厚度 n透過率 n視場角 n消光比 2006, ZTE Corporation. All rights reserved. 偏振片偏振片 n起偏與檢偏 起偏起偏：自然光通過偏振片后成 為線偏振光，線偏振光的振動 方向與偏振片的偏振化方向一致。 在這里偏振片起著起偏器的作用。 檢偏：檢偏：用來檢驗(yàn)?zāi)骋皇馐欠衿窆狻?

6、轉(zhuǎn)動偏振片，觀察透射光強(qiáng)度的變化： 自然光：透射光強(qiáng)度不發(fā)生變化 偏振光：透射光強(qiáng)度發(fā)生變化 偏振光通過偏振片后，在轉(zhuǎn)動偏振片的過程中， 透射光強(qiáng)度發(fā)生變化。在這里偏振片起著檢偏器的作用。 2006, ZTE Corporation. All rights reserved. 偏振片偏振片 n馬呂斯定律： 強(qiáng)度為I0的偏振光，通過檢偏器后，透射光的強(qiáng)度（在不考 慮吸收的情況下）為： I=I0cos2 其中為檢偏器的偏振化方向與入射偏振光的偏振化方向 之間的夾角。 注：馬呂斯定律是對偏振光的無吸收而言的，對于自然光 并不成立。若是自然光I0，通過偏振片后，II0/2，偏振片 在這里實(shí)際上起著起偏

7、器的作用。 2006, ZTE Corporation. All rights reserved. 偏振片偏振片 n應(yīng)用：減少和消除不需要的光 1）偏振光定量測定 2）光測力學(xué) 3）玻璃制造 4）汽車制造 7）寶石鑒定 8）照相機(jī)等領(lǐng)域 9） 3D視覺 10）光通信 11）激光加工 2006, ZTE Corporation. All rights reserved. 偏振片偏振片 n應(yīng)用實(shí)例 2006, ZTE Corporation. All rights reserved. 偏振片偏振片 http:/ 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.

8、 偏振片偏振片-大恒產(chǎn)品大恒產(chǎn)品 型號型號 框架尺寸框架尺寸 通光孔徑通光孔徑保護(hù)窗口保護(hù)窗口消光比消光比 F FT0 GCL- 050001 12.748.9 無 100:01 GCL- 050002 25.4420.3 無 100:01 GCL- 050003 25.42 22有 100:01 GCL- 050004 502 45有 100:01 外形尺寸公差: +0.0/-0.15 入射光為平行偏振光時(shí)的單個(gè)偏振片透射率 (=633nm) 50% 視場角 45 材料是在聚乙烯醇（PVA）系樹脂構(gòu)成的偏振片的表面層疊由透明樹脂構(gòu)成的保護(hù)薄膜來制作 2006, ZTE Corporation

9、. All rights reserved. 波片波片 n分類及介紹： 1）按結(jié)構(gòu)分類 真零級波片真零級波片：光程差(n0 ne)d= /4 或 /2 延遲量的波長敏感度低，溫度穩(wěn)定性高，接受有效 角度大，性能大大優(yōu)于其他兩種波片。但真零級波 片往往非常的薄，以石英為例，其在可見光部分雙 折射系數(shù)約為0.0092（ n0 =1.535, ne=1.5438）。 一個(gè)550nm為中心波長的真零級四分之一石英波片 其厚度只有15um。如此薄的波片在制造和使用上 都會遇到不少困難。 2006, ZTE Corporation. All rights reserved. 波片波片 多級（低級）波片多級

10、（低級）波片 ： (n0 ne)d=N+ /4 或 /2 厚度等于多個(gè)全波厚度（nwaves）加 一個(gè)所需延遲量厚 度。多級波片相對比較容易制造，缺點(diǎn)是其對波長，溫度， 入射角均很敏感。 膠合零級波片（復(fù)合波片）膠合零級波片（復(fù)合波片）： (n0 ne) d=0+ /4 或 /2 將兩個(gè)多級波片膠合在一起。通過將一個(gè)波片的快軸和另一 個(gè)波片的慢軸對準(zhǔn)以消除全波光程差，僅留下所需的光程 差，使兩個(gè)膠合波片的厚度差產(chǎn)生的延遲為 / 4或/2 。膠 合波片可以在一定程度上改善溫度對波片的影響，但另一 個(gè)結(jié)果是其增加了波片延遲量對入射角度及波長的敏感性。 2006, ZTE Corporation.

11、All rights reserved. 波片波片 n2）按延遲分類 1/4波片：波片：凡能使o光和 e光產(chǎn)生4附加光程差的波 片稱為四分之一波片。若以線偏振光入射到四分之 一波片，且 45，則穿出波片的光為圓偏振光； 反之，圓偏振光通過四分之一波片后變?yōu)榫€偏振光。 2006, ZTE Corporation. All rights reserved. 波片波片 n1/2波片：波片：凡能使o光和e光產(chǎn)生 2附加光程差的 波片稱為二分之一波片 。線偏振光穿過二分之一 波片后仍為線偏振光，只是一般情況下振動方向要 轉(zhuǎn)過一角度（2 ） 。 2006, ZTE Corporation. All rig

12、hts reserved. 波片波片 n常規(guī)指標(biāo) 尺寸：常規(guī)尺寸12.7mm，25.4mm 厚度：多級（低級）可在0.51mm，零級12mm 延遲精度：一般/300 光潔度：IIIV 面型：/4 2006, ZTE Corporation. All rights reserved. 波片波片 n應(yīng)用 激光器 深度檢偏（檢驗(yàn)自然光，圓偏振光和部分偏振光） 光通信（偏振變換器 ） 法拉第電流互感器（1/4波片） 機(jī)器視覺（配合偏振片） 2006, ZTE Corporation. All rights reserved. 波片波片 2006, ZTE Corporation. All rights

13、 reserved. 波片波片 2006, ZTE Corporation. All rights reserved. 波片波片-大恒產(chǎn)品大恒產(chǎn)品 型號型號型號型號波長波長 /4 波片波片/2 波片波片(nm) GCL-060401GCL-060411532 GCL-060402GCL-060412633 GCL-060403GCL-060413485 GCL-060404GCL-060414473 GCL-060405GCL-060415663 GCL-060406GCL-060416514.5 零級波片零級波片 材料: 石英晶體 直徑: 25.40.15 厚度: 2.00.1 光程差: /

14、300 不鍍膜 532nm (LD 泵浦倍頻固體激光器) 633nm (氦-氖 激光器) 485nm Yb：YAG藍(lán)光， 473nm Nd：YAG藍(lán)光 514.5nm氬離子激光（Ar+ ） 2006, ZTE Corporation. All rights reserved. 波片波片-大恒產(chǎn)品大恒產(chǎn)品 多級波片多級波片 型號型號尺寸尺寸 參數(shù)參數(shù)波長波長 (nm) GCL-06060112.7 1/4488 GCL-06060212.7 1/4514.5 GCL-06060312.7 1/4532 GCL-06060412.7 1/4632.8 GCL-06060512.7 1/4780 G

15、CL-06060612.7 1/41064 GCL-06061112.7 1/2488 GCL-06061212.7 1/2514.5 GCL-06061312.7 1/2532 GCL-06061412.7 1/2632.8 GCL-06061512.7 1/2780 2006, ZTE Corporation. All rights reserved. 波片波片-大恒產(chǎn)品大恒產(chǎn)品 GCL-06061612.7 1/2 GCL-06062125.4 1/4 GCL-06062225.4 1/4 GCL-06062325.4 1/4 GCL-06062425.4 1/4 GCL-06062525.4 1/4 GCL-06062625.4 1/4 GCL-06063125.4 1/2 GCL-06063225.4 1/2 GCL-06063325.4 1/2 GCL-06063425.4