偏振与双折射理论图

光的偏振与双折射

青岛科技大学

大学物理讲义

光的偏振与双折射

(polarization) 机械横波与纵波的区别 机 械 波 穿 过 狭 缝

光的偏振与双折射

二

自然光 偏振光 一般光源发出的光中， 自然光 ：一般光源发出的光中，包含着各个方 向的光矢量，在所有可能的方向上的振幅都相等(轴 向的光矢量，在所有可能的方向上的振幅都相等 轴 对称),这样的光叫自然光。 对称 ，这样的光叫自然光。

自然光用 自然光用两个互相垂直的、互 互相垂直的 垂直 为独立的(无确定 相位关系 无确定的 关系)、 为独立的 无确定的相位关系 、振 幅相等的光振动表示，并各具有一 幅相等的光振动表示，并各具有一 半的振动能量 。 注意 二互相垂直方向是任选的 . 互相垂直方向是任选的 各光矢量间无固定的相位关系 .青岛科技大学

v vv E

符号表示大学物理讲义

光的偏振与双折射

偏振光(线偏振光) 偏振光(线偏振光) 光振动只沿某一固定方向的光 。

v E振动面

符号表示

v v

部分偏振光 ：某一方向的光振动比与其垂直方 向上的光振动占优势的光为部分偏振光 。 符号表示青岛科技大学 大学物理讲义

光的偏振与双折射

三 偏振片

起偏与检偏

二向色性： 二向色性：某些物质能吸收某一方向的光振动 ,

互感器原理与应用

第02卷第0期0##"年&月

哈尔滨工程大学学报

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线性双折射温度特性对光学电流互感器

影响的理论分析

王政平，吴

强，李庆波，黄宗军，史金辉

（哈尔滨工程大学理学院，黑龙江哈尔滨!）"###!

摘

要：用理论分析和计算机仿真的方法分析了线性双折射的温度特性及其对光学玻璃电流互感器输出特性的影

响$结果表明：当温度均匀分布时，传感头与周围介质相互作用产生的应力线性双折射是影响系统灵敏度的主要因素；当温度在%线性双折射使系统灵敏度变化可达!该研究结果可为光学玻璃电流传感&#!&#’范围内变化时，($器研究者提供参考$

关键词：光学玻璃电流传感器；线性双折射；温度特性)*+*,*-效应；

中图分类号：（）.&/0$0文献标识码：1文章编号：!##2%3#&/0##"#0%#030%#"

!"#$%#&’()*)+)*-’-$.&"##..#(&$.&"#&#/#%)&1%#,0

学术论文

半导体光电!2010年4月第31卷第2期陈明阳等: 高双折射光子晶体光纤研究进展

动态综述

高双折射光子晶体光纤研究进展

陈明阳,张永康

(江苏大学机械学院,江苏镇江212013)

摘 要: 首先对高双折射光纤的基本原理和概念作了介绍,并简要讨论了用于分析高双折射光子晶体光纤的常用数值方法及其特点。在此基础上,提出可将高双折射光子晶体光纤归纳为四种基本类型,并对每一种类型的原理、特点和典型结构作了介绍和分析。还简要介绍了高双折射光子晶体光纤的典型应用,最后对高双折射光子晶体光纤的发展方向和前景进行了展望。

关键词: 光子晶体光纤;高双折射;有限差分法;有限元法;多极法

中图分类号:TN253 文献标识码:A 文章编号:1001-5868(2010)02-0165-05

ResearchProgressesofHighlyBirefringentPhotonicCrystalFibers

CHENMingyang

(SchoolofMechanicalEngineering,JiangsuUniversity,Zhenjiang212013,CHN)

Abstract: Firstly,thebasicconceptsandprinciples

得分

教师签名 批改日期

深 圳 大 学 实 验 报 告

课程名称： 近代物理实验

实验名称： 椭圆偏振法测量薄膜厚度及折射率

学院： 物理科学与技术学院

组号 指导教师：

报告人： 学号：

实验地点 实验时间：

实验报告提交时间：

一、 实验目的

1、利用椭偏仪测量硅衬底薄膜的折射率和厚度；提高物理推理与判别处理能力。

2、用自动椭偏仪再测量，进行比对；分析不同实验仪器两种方式的测量。提高误差分析与分配能力。

二、实验原理

椭偏法测量的基本思路是，起偏器产生的线偏振光经取向一定的1/4波片后成为特殊的椭圆偏振光，把它投射到待测样品表面时，只要起偏器取适当的透光方向，被待测样品表面反射出来的将是线偏振光。根据偏振光在反射前后的偏振状态变化（包括振幅和相位的变化），便可以确定样品表面的许多光学特性。

椭圆偏振法测量薄膜厚度及折射率

实验目的：

1、利用椭偏仪测量硅衬底薄膜的折射率和厚度；提高物理推理与判别处理能力。

2、用自动椭偏仪再测量进行对比；分析不同实验仪器两种方式的测量。提高误差分析与分配能力。

教学安排

手动测量记录P、A 2学时 自动测量并计算n、d 1学时 对比研究 1学时

原理综述：

椭圆偏振法简称椭偏法，是一种先进的测量薄膜纳米级厚度的方法，椭偏法的基本原理由于数学处理上的困难，直到上世纪40年代计算机出现以后才发展起来，椭偏法的测量经过几十年来的不断改进，已从手动进入到全自动、变入射角、变波长和实时监测，极大地促进了纳米技术的发展，椭偏法的测量精度很高（比一般的干涉法高一至二个数量级），测量灵敏度也很高（可探测生长中的薄膜小于0.1nm的厚度变化）。利用椭偏法可以测量薄膜的厚度和折射率，也可以测定材料的吸收系数或金属的复折射率等光学参数。因此，椭偏法在半导体材料、光学、化学、生物学和医学等领域有着广泛的应用。

通过实验，读者应了解椭偏法的基本原理，学会用椭偏法测量纳米级薄膜的厚度和折射率，以及金属的复折射率。

一、 实验原理

椭偏法测量的基本思路是，起偏器产生的线偏

第２７卷第１期２００６年２月

哈尔滨工程大学学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ

Ｖｄ．２７№．１Ｆｅｂ．２００６

红外无偏振效应分光棱镜的理论分析与设计

王政平，史金辉，阮顺龄，黄宗军，李庆波

（哈尔滨工程大学理学院，黑龙江哈尔滨１５０００１）

摘要：当光线倾斜入射时，膜层不可避免地会产生偏振效应．在很多的实际应用中，这种偏振效应是有害的．文中

回顾了消偏振设计的研究历程，讨论了各自方法的特点．表明已见报道的消除分光棱镜偏振效应的方法不多，而且大多限于可见光波段．文中提出用于红外波段的无偏振效应分光棱镜的设计方法及其理论分析，针对不同型号玻璃基底分别给出了相应的红外无偏振效应分光棱镜膜系的具体设计，计算了红外消偏振膜系的反射率与反射相移，提

供了其计算机仿真结果，结果表明设计方案合理可行．

关键词：偏振效应；红外消偏振；反射相移；分光镜

中图分类号：０４３２．２文献标识码：Ａ文章编号：１００６—７０４３（２００６）０１—０１５７—０４

Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｄｅｓｉｇｎｏｆｉｎｆｒａｒｅｄｎｏｎ－ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇｂｅａｍｓｐｌｉｔｔｅｒ

ＷＡＮＧ

Ｚｈｅｎｇ—ｐｉｎｇ，ＳＨＩ

Ｊｉｎ—ｈｕｉ，ＲＵＡＮＳ

椭圆偏振光法测定介质薄膜的厚度和折射率

Pb04210109 仲海兵 0406

实验目的：1.了解椭偏仪测量薄膜参数的原理。

2.初步掌握反射型椭偏仪的使用方法。

实验原理：

设介质层折射率分别为n1、n2、n3,φ1为入射角,在界面1和界面2处会产生反射光和折射光的多光束干涉,如图(1-1)：

?1 介质n1 界面1

薄膜n2 ?2 衬底n3 界面2

?3 图 1-1 用2?表示相邻两分波的相位差,其中?=2?dn2cos?2/?,用r1p、r1s表示光线的p分量、s分量在界面1的反射系数,用r2p、r2s表示光线的p分量、s分量在界面2的反射系数。由多光束干涉的复振幅计算可知：

Erp?r1p?r2pe?i2?1?r1pr2pe?i2?r1s?r2se?i2?Eip (1) Ers?Eis （2） ?i2?1?r1sr2se 其中Eip和

物理实验（上） 偏振现象的观察与分析

偏振现象的观察与分析

? 引言

1809年，法国工程师马吕斯在实验中发现了光的偏振现象。对于光的偏振现象研究，使人们对光的传播（反射、折射、吸收和散射等）的规律有了新的认识。特别是近年来利用光的偏振性所开发出来的各种偏振光元件、偏振光仪器和偏振光技术在现代科学技术中发挥了极其重要的作用，在光调制器、光开关、光学计量、应力分析、光信息处理、光通信、激光和光电子学器件等应用中，都大量使用偏振技术。

本实验通过一系列的观察与测量，要求学生学习产生和鉴别各种偏振光并对其进行观察、分析和研究的方法，从而了解和掌握偏振片、1/4波片和1/2波片的作用和应用，加深对光的偏振的性质的认识。

? 实验原理

1． 偏振光的种类

光是电磁波，它的电矢量E和磁矢量H相互垂直，且都垂直于光的传播方向。通常用电矢量代表光矢量，并将光矢量和光的传播方向所构成的平面称为光的振动面。按光矢量的不同振动状态，可以把光分为五种偏振态：

1) 自然光：在与光传播方向垂直的平面内，包含一切可能方向的横振动，即光波

的电矢量在任一方向上具有相同的振幅。普通光源发光的是自然光。

2) 线偏振光：在光的传播过程中，只包含一种振动，其振动方向始终保持在同

说课稿

尊敬的各位领导、老师、亲爱的同学们，大家下午好！

今天我说课的题目是：人教版选修3-4 第十三章第一节的内容《光的反射和折射》第1课时。接下来我将从以下六个方面进行我的说课：说教材、说重难点、说学情、说教法学法、说教学过程、说板书设计。

一、教材分析

光现象与我们的生活息息相关，我们能够看到外面世界丰富多彩的景象，就是因为眼睛接收到了光。本节课的主要内容是光的反射定律、折射定律和折射率的公式，而折射率是一个全新的知识点，它对于理解第二节的全反射非常重要。两个定律既是本节课的重点内容，又是本章的重点内容，学好本节课是学好后面几节课的基础。

高考考纲对本节课中，光的折射定律是Ⅱ类要求，对折射率是Ⅰ类要求。

本节课是光学的第一小节，教材在节前首先介绍了光学的发展史。正文直接由生活中的反射和折射现象回顾初中所学知识，接着由光的折射现象中折射角与入射角的定性关系直接给出了光的折射定律。折射定律是研究几何光学的重要法宝，是全章的重点，折射率是掌握折射定律的关键，也是难点。在高中阶段我们只研究在两种介质中，并且其中一种介质是空气的两界面间的折射情况及所遵循的规律。

二、重难点分析

根据以上的教材分析，我确定了本节课的重点是折射定律的应用以及对光的折

说课稿

尊敬的各位领导、老师、亲爱的同学们，大家下午好！

今天我说课的题目是：人教版选修3-4 第十三章第一节的内容《光的反射和折射》第1课时。接下来我将从以下六个方面进行我的说课：说教材、说重难点、说学情、说教法学法、说教学过程、说板书设计。

一、教材分析

光现象与我们的生活息息相关，我们能够看到外面世界丰富多彩的景象，就是因为眼睛接收到了光。本节课的主要内容是光的反射定律、折射定律和折射率的公式，而折射率是一个全新的知识点，它对于理解第二节的全反射非常重要。两个定律既是本节课的重点内容，又是本章的重点内容，学好本节课是学好后面几节课的基础。

高考考纲对本节课中，光的折射定律是Ⅱ类要求，对折射率是Ⅰ类要求。

本节课是光学的第一小节，教材在节前首先介绍了光学的发展史。正文直接由生活中的反射和折射现象回顾初中所学知识，接着由光的折射现象中折射角与入射角的定性关系直接给出了光的折射定律。折射定律是研究几何光学的重要法宝，是全章的重点，折射率是掌握折射定律的关键，也是难点。在高中阶段我们只研究在两种介质中，并且其中一种介质是空气的两界面间的折射情况及所遵循的规律。

二、重难点分析

根据以上的教材分析，我确定了本节课的重点是折射定律的应用以及对光的折