偏振片和波片

©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.偏振片与波片©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.基础知识回忆自然光：从普通光源直接发出的天然光，是无数偏振光的无规则集合，所以直接观察时不能发现光强偏于哪一个方向。这种沿着各个方向振动的光波强度都相同的光叫做自然光偏振光：光的振动面只限于某一固定方向的，叫做平面偏振光或线偏振光。圆偏振光：光的电矢量末端在垂直于传播方向的平面上描绘的轨迹为一圆的偏振光©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.基础知识回忆椭圆偏振光部分偏振光：电矢量在某一方向最强，在其他方向较弱的偏振光称为部分偏振光。©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.偏振片分类按功能分类：1）透射式偏振片2）反射式偏振片3）半透过半反射式偏振片4）补偿型偏振片按染色方法分类：1）碘系偏振片：容易获得高透过率、高偏振度的光学特性，但耐高温高湿的能力较差。2）染料系偏振片：不容易获得高透过率、高偏振度的光学特性，但耐高温高湿的能力较好©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.偏振片偏振片生产1）按PVA膜的延伸工艺：干法，湿法干法：在具有一定温度和湿度条件的蒸汽环境下进行延伸的工艺方法湿法：PVA膜是在一定配比的液体中进行染色、拉伸的工艺方法注：PVA膜即水溶膜，化学物质是聚乙烯醇，将聚乙酸乙烯酯进行皂化所得的无色粉末。可溶于水的热可塑性树脂。是一种用途相当广泛的水溶性高分子聚合物，性能介于塑料和橡胶之间，它的用途可分为纤维和非纤维两大用途。由于PVA具有独特的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、耐油性、耐溶剂性、保护胶体性、气体阻绝性、耐磨性以及经特殊处理具有的耐水性，因此除了作纤维原料外，还被大量用于生产涂料、粘合剂、纸品加工剂、乳化剂、分散剂、薄膜等产品，应用范围遍及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、钢铁、高分子化工等行业。©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.偏振片2）以PVA膜染色方法划分：碘染色，染料染色碘染色法：指在偏光片染色、拉伸过程中，使用碘和碘化钾作为二向性介质使PVA膜产生极性化偏光特性染料染色：利用二向性染料进行偏光片染色工艺©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.偏振片偏振片特性光线选择性：选择通过偏振方向与延伸方向一致的光线通过；温度、湿度敏感性：吸潮或加温后，被拉伸的成线性的分子链将会自动还原回团状的分子链，失去光线选择性脆弱性：很容易在外力的作用下失去光线选择性©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.偏振片性能参数厚度透过率视场角消光比©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.偏振片起偏与检偏起偏：自然光通过偏振片后成为线偏振光，线偏振光的振动方向与偏振片的偏振化方向一致。在这里偏振片起着起偏器的作用。检偏：用来检验某一束光是否偏振光。转动偏振片，观察透射光强度的变化：自然光：透射光强度不发生变化偏振光：透射光强度发生变化偏振光通过偏振片后，在转动偏振片的过程中，透射光强度发生变化。在这里偏振片起着检偏器的作用。©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.偏振片马吕斯定律：强度为I0的偏振光，通过检偏器后，透射光的强度（在不考虑吸收的情况下）为：I=I0cos2α其中α为检偏器的偏振化方向与入射偏振光的偏振化方向之间的夹角。注：马吕斯定律是对偏振光的无吸收而言的，对于自然光并不成立。若是自然光I0，通过偏振片后，I＝I0/2，偏振片在这里实际上起着起偏器的作用。©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.偏振片应用：减少和消除不需要的光1）偏振光定量测定2）光测力学3）玻璃制造4）汽车制造7）宝石鉴定8）照相机等领域9）3D视觉10）光通信11）激光加工©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.偏振片应用实例©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.偏振片©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.偏振片-大恒产品型号框架尺寸通光孔径保护窗口消光比FTФ0GCL-05000112.748.9无100:01GCL-05000225.4420.3无100:01GCL-05000325.4222有100:01GCL-05000450245有100:01外形尺寸公差:+0.0/-0.15入射光为平行偏振光时的单个偏振片透射率(λ=633nm)50%视场角±45°材料是在聚乙烯醇（PVA）系树脂构成的偏振片的表面层叠由透明树脂构成的保护薄膜来制作©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.波片分类及介绍：1）按结构分类真零级波片：光程差(n0－ne)d=λ/4或λ/2延迟量的波长敏感度低，温度稳定性高，接受有效角度大，性能大大优于其他两种波片。但真零级波片往往非常的薄，以石英为例，其在可见光部分双折射系数约为~0.0092（n0=1.535,ne=1.5438）。一个550nm为中心波长的真零级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会遇到不少困难。©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.波片多级（低级）波片：(n0－ne)d=Nλ+λ/4或λ/2厚度等于多个全波厚度（n×waves）加一个所需延迟量厚度。多级波片相对比较容易制造，缺点是其对波长，温度，入射角均很敏感。胶合零级波片（复合波片）：(n0－ne)△d=0λ+λ/4或λ/2将两个多级波片胶合在一起。通过将一个波片的快轴和另一个波片的慢轴对准以消除全波光程差，仅留下所需的光程差，使两个胶合波片的厚度差产生的延迟为λ/4或λ/2。胶合波片可以在一定程度上改善温度对波片的影响，但另一个结果是其增加了波片延迟量对入射角度及波长的敏感性。©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.波片2）按延迟分类1/4波片：凡能使o光和e光产生λ／4附加光程差的波片称为四分之一波片。若以线偏振光入射到四分之一波片，且α＝45°，则穿出波片的光为圆偏振光；反之，圆偏振光通过四分之一波片后变为线偏振光。©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.波片1/2波片：凡能使o光和e光产生λ／2附加光程差的波片称为二分之一波片。线偏振光穿过二分之一波片后仍为线偏振光，只是一般情况下振动方向要转过一角度（2α）。©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.波片常规指标尺寸：常规尺寸12.7mm，25.4mm厚度：多级（低级）可在0.5~1mm，零级1~2mm延迟精度：一般λ/300光洁度：II~IV面型：λ/4©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.波片应用激光器深度检偏（检验自然光，圆偏振光和部分偏振光）光通信（偏振变换器）法拉第电流互感器（1/4波片）机器视觉（配合偏振片）©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.波片©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.波片©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.波片-大恒产品型号型号波长λ/4波片λ/2波片(nm)GCL-060401GCL-060411532GCL-060402GCL-060412633GCL-060403GCL-060413485GCL-060404GCL-060414473GCL-060405GCL-060415663GCL-060406GCL-060416514.5零级波片材料:石英晶体直径:25.4—0.15厚度:2.0±0.1光程差:λ/300不镀膜532nm(LD泵浦倍频固体激光器)633nm(氦-氖激光器)485nmYb：YAG蓝光，473nmNd：YAG蓝光514.5nm氩离子激光（Ar+）©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.波片-大恒产品多级波片型号尺寸参数波长(nm)GCL-06060112.71/4488GCL-06060212.71/4514.5GCL-06060312.71/4532GCL-06060412.71/4632.8GCL-06060512.71/4780GCL-06060612.71/41064GCL-06061112.71/2488GCL-06061212.71/2514.5GCL-06061312.71/2532GCL-06061412.71/2632.8GCL-06061512.71/2780©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.波片-大恒产品GCL-06061612.71/21064GCL-06062125.41/4488GCL-06062225.41/4514.5GCL-06062325.41/4532GCL-06062425.41/4632.8GCL-06062525.41/4780GCL-06062625.41/41064GCL-06063125.41/2488GCL-06063225.41/2514.5GCL-06063325.41/2532GCL-06063425.41/2632.8GCL-06063525.41/2780GCL-06063625.41/21064©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.波片-大恒产品报价时需要将清楚的指标1）直径或尺寸（影响价格的决定性因素）2）厚度有无特殊要求3）零级还是多级4）1/4还是1/25）是否镀膜以及镀膜指标6）光洁度（一般II~IV）©2006,ZTECorporation.Allrightsreserved.谢谢！