降压斩波电路的工作原理_降压斩波电路的工作原理

四分之一波片及其用途(4种)

前言

波片，又称之为相位延迟片，能够使偏振光两个振动方向相互垂直的偏振分量间产生一个相对的相位延迟，从而改变光的偏振特性。

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、四分之一波片的特点

四分之一波片(quarter-wave plate) 是一定厚度的双折射单晶波片。当光从法向入射透过波片时，寻常光(o光)和非常光(e光)之间的位相差等于 π/2或其奇数倍，这样的晶片称为四分之一波片或 1/4波片。
1/4波片的特点：产生π/2奇数倍的相位延迟；当线偏振光垂直入射1/4波片,并且光的偏振和波片的光轴面成θ角时，出射后线偏振光变成椭圆偏振光；特别地，当θ=±45°时，出射光为圆偏振光。

四分之一波片的快轴和慢轴，与晶体的类型有关。 负晶体的快轴方向就是光轴方向。正晶体的快轴方向垂直于光轴方向位于玻片平面内。

二、四分之一波片的四种常见用法

利用1/4波片的性质，可以将其与其他偏振光学元件搭配使用，从而实现不同功能。
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1.圆偏振片

四分之一波片可将线偏振光转变为圆偏振光，于是有，线偏振片+1/4波片=圆偏振片。

图1.线偏振片+1/4波片=圆偏振片

原理分析： 激光束垂直入射经过线偏振片后，转变为线偏振光；被调制后的线偏振光垂直入射至1/4波片，出射光强不变，出射光为椭圆偏振光（其长轴方向和旋向由偏振片偏振方向和1/4波片快轴方向夹角确定。）；当波片快轴与偏振片偏振方向夹角为+45°时，输出光束为左旋圆偏光；当波片快轴与偏振片偏振方向夹角为-45°时，输出光束为右旋圆偏振光。

2.光强调节器/光衰减器

四分之一波片可用于改变偏振光偏振方向，于是有，偏振片+1/4波片=光强调节器。

图2. 偏振片+1/4波片=光强调节器

原理分析： 激光束垂直入射至一个偏振片中，出射光转变为线偏振光；被调制的线偏振光入射至1/4波片，出射光为椭圆偏振光；再经过偏振片过滤后，光强发生改变。光强衰减比例与入射光偏振态有关。

3.光隔离器

构建光隔离器：偏振分束器+1/4波片=自由空间光隔离器。

图3. 偏振分束器+1/4波片=自由空间光隔离器。

原理分析： 激光束垂直入射至偏振分束立方(PBS)，出射光为竖直偏振的线偏振光(P光)；P光入射到1/4波片，出射光转变为左旋圆偏振光(或右旋圆偏振光)；经反射回来的右旋圆偏振光(左旋圆偏振光)再次进入1/4波片，转变为水平偏振方向的线偏振光(S光)；S光经过PBS后发射至另一方向。

4.偏振态发生器

构建偏振态发生器：偏振片+1/2波片+1/4波片=偏振态发生器。

图4. 偏振片+1/2波片+1/4波片=偏振态发生器

原理分析： 激光束垂直入射至偏振片，经过偏振器选偏调制后，得到线偏振光；被调制的线偏振光入射至1/2波片，出射光偏振方向发生偏转；出射光再入射到1/4波片，当1/4波片与入射的线偏振光偏振方向一致时，出射光为线偏光，此时1/2波片可用于调整偏振方向；而快轴方向与偏振方向不一致时，出射光为椭圆偏振光或圆偏振光，此时1/4波片则用来调整椭圆度和旋向。利用此组合装置可实现任意偏振态输出。

总结

提示：这里对文章进行总结：

以上就是今天要讲的内容，本文介绍了1/4波片的性质与特点(产生π/2奇数倍相位延迟；改变偏振光偏振方向；将线偏振光转变为椭圆偏振光或圆偏振光)，重点总结了1/4波片与其他偏振元件组合使用时的四种常见用途(圆偏振片、光强调节器、光隔离器、偏振态发生器)。

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