結合相移術與波長位移術之偏光儀.pdfVIP

结合相移街舆波畏位移街之偏光儇 丛窒塞1：I：林世聪2 1园立台北科技大睾光鼋工程系研究生 2困立台北科技大晕光雹工程系教授 摘要 本输文提出一套偏光俄，它包含一波畏可调雷射、一穿透轴在45度的偏桎板、 一慢轴(或快轴)在0度的受测波板、一慢轴在45度的四分之一波板、一可蒋勤的分 析板、及一佃光盛测器，雷射光依序经遏偏桎板、受测波板、四分之一波板、及分 析板後其光强信虢被光感测器桧测出来。利用造套偏光俄，我们可结合相移舆波畏 位移技街来桧测波板之光翠性赏。 啻波畏在九畸，旋蒋分析板以迤行四步相移街；曹波畏在九+△A畸，再旋祷分 析板以造行四步相移街。透遏波畏位移前後的造雨次相移街，受测波板的光程差(△ n·d)及光轴方向便可求得。赏验上，我们取一光学性赁之已知波板来逛行量测以验 镫本文耩想之正磙及可行性。 朋键字：相移街、波畏位移街、偏光俄、波板 1．简介 由於光鼋科技的快速骚展，光孥元件品赁榆测之重要性也相封提升。而曼折射 晶髓之愿用也更药鹰泛舆普遍，例如：现今颓示器虚桨热门元件的液晶、光孥赏验 中常用到之各颊型波板舆堡折射棱镜等。蔓折射晶醴常用之光孥参数包含：快轴舆 慢轴之方向、折射率、相位廷避量舆晶醴厚度。阴於堡折射晶髓之折射率研究，大 多以共路径干涉俄的架棒来量测，其中又以外差干涉饿加上鼙光调燮技街[1-2]，配 合锁相放大器去撷取相位差的使用较多，再分别求出，z。舆％之折射率：或是搭配鼋 架棒，透遇旋蒋笺折射晶髓，使0光舆e光因不同折射角，造成光程舆相位的燮他 来迮行量测[5]。但由於造些量测方法架耩较鸦裎稚且昂贵，增加了赏验的困菲度， 魔大的架设也使系统鞋以整合舆逞用於桨界。 因此，本擒交针封笺折射晶醴之光轴方向舆光程差逛行量测，期望能使用一套 简易的架耩舆技街，苹罐判断出一未知波板的相位延暹量舆光程差，蓝可同畸桧测 出波板之快轴舆慢轴方向，最後将量测计算结果舆赏除波板资言凡做比较，验镫此量 测技街之正罐性。 2．原理 在光学量测中，若待测物醴鸯一佃未知的波板，如何求出此波板的相阳光学参 数，是佃很重要的明题。而偏光儇的技街，正好可以精翠的量测出波板之光学特性： 偏光俄的獯频又可分成：平面偏光饿、半圆偏光儇舆圆偏光俄一，在此我们探用半圆 偏光俄的架设逛行量测。 一 固1．即鸯半圆偏光饿的架耩，其中我们定羲水平方向鸯X轴，舆X轴之夹角 即裔0度。光孥撮彀依序是光源、偏桎板、待测波板、面分之二波板、分析板舆光 桧测器，且其中偏桎板之穿透轴在0=45。方向、待测波板之慢轴在0=0。方向、四分 之一波板之慢轴在0=45。方向、及分析板之穿透轴在0方向。此畸入射光舆出射光 之阴你式局 ’ 阡彳叫孙 ㈩ 其中[乏]=[琵]及[乏]分剔坞入射光舆出射光之J?nes—vector,．g- A=[si：袭三日si三塞莒臼]、 (2) Q=≈计 (3) w恬讣 ㈤ P=州] ㈣ 分剔岛分析板、四分之一波板、待测波板、及偏桎板之Jonesmatrix。因此畸出射 光豫岛I=《．V’+V．V。，依公式(1)一(5)，我们得到 ，=曙[1+sin(20+V)] (6) 其中F表示此待测波板之相位廷连量，vo是光源在偏桎板穿透轴方向之振幅大 小。由於vo舆r雨者皆羯未知数，若要得到它们的解，就必须虚生丙组以上的猸立 方程式。其中最简罩方式是蒋勤分析板来改燮0角，依公式(6)看出，此畸光强相位 焘生20之移勤；而耆0岛0。、45。、90。、135。，便有了 厶