光反射對波片瓊斯矩陣的影響

宋師霞　柯莎　李亞亞

摘 要：波片內(nèi)由于反射引起的干涉，對于波片的優(yōu)化設(shè)計是個棘手問題。為了更好的使用和優(yōu)化波片本文用矩陣方法推導(dǎo)出了多光束反射后波片的瓊斯矩陣。對以后研究多光束反射引起的干涉對波片相位延遲量和透射比的影響有理論指導(dǎo)意思。

關(guān)鍵詞：光反射；矩陣；波片

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.030

1 引言

光相位延遲器，是偏光技術(shù)和激光技術(shù)領(lǐng)域中極為重要的光學(xué)器件，也是最基本的光相位調(diào)制器。它能使透過它的振動方向相互垂直的兩束光波彼此之間產(chǎn)生一定的相位差，光相位延遲器同其它偏光器件相配合，可以實現(xiàn)光的各種偏振態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)換、偏振面的旋轉(zhuǎn)以及各類光波的調(diào)制，可以說幾乎所有應(yīng)用偏光技術(shù)的地方都離不開光相位延遲器。波片是常用的光相位延遲器，是偏振光學(xué)儀器中的基本元件，被廣泛應(yīng)用于激光、光通領(lǐng)域[1]。波片的相位延遲精度是重要的技術(shù)指標(biāo)。精確方便的測定波片的相位延遲量一直受到光學(xué)工作者的關(guān)注[2-3]。由于波片比較薄，并且表面光滑其表面的反射率較高所以波片內(nèi)存在反射引起的干涉（零級云母四分之一波片，其厚度大約在0.032-0.035mm之間，這樣的厚度會使透射光產(chǎn)生強烈的干涉），這些缺點將會影響到波片延遲、透射比等等，進而影響到波片的設(shè)計優(yōu)化波片的性能。光的偏振態(tài)的檢測是偏振光學(xué)應(yīng)用中的最基本的問題，光再介質(zhì)中傳播時其偏振態(tài)常常發(fā)生變化，且隨著偏光器件的不同及偏振器件相對入射光矢量位置的不同，光偏振態(tài)改變的結(jié)果不同，用瓊斯矩陣可以方便的研究光波經(jīng)偏振器件后偏振態(tài)的變化相位延遲以及偏振態(tài)的檢測等。波片的瓊斯矩陣[4-5]是波片相位延遲量測量理論的基礎(chǔ)。提高波片的精度[6]，一直是科研人員努力的目標(biāo)，因此我們十分有必要研究一下由于光反射后波片的瓊斯矩陣。

2 理論分析

3 結(jié)論

目前對單元波片，復(fù)合波片的研究理論，試驗比較成熟，但是都未考慮波片內(nèi)部，以及波片問多光束反射引起的干涉的影響，為了更好的利用波片，提高波片（單元波片，復(fù)合波片等）的性能，研究單元波片的干涉效應(yīng)非常有意義。本文用矩陣方法推導(dǎo)出了光反射后波片的瓊斯矩陣，對以后研究光反射引起的干涉對波片相位延遲量和透射比的影響有理論指導(dǎo)意思。

參考文獻：

[1]孫英姿，王東光，張志勇等.波片相位延遲的光強測量法研究[J]. 天文研究與技術(shù)，2008，5（01）：74-81

[2]張旭，吳福全，王海龍等.晶體相位延遲量的測量[J].物理實驗，2007，27（03）：42245.

[3]薄鋒，朱健強，康俊.波片相位延遲量的精確測量及影響因素分析[J].中國激光，2007，34（06）：8512856.

[4]閻吉祥，魏光輝，哈流柱等.矩陣光學(xué)[M].北京：兵器工業(yè)出版社，1995.

[5]廖延彪.偏振光學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2003.

[6]段存麗，張?zhí)K娟，趙順陽.測量波片相位延遲量的新方法[J].光電子.激光，2009，20（01）：71273.

基金項目：銀川能源學(xué)院科學(xué)研究項目（2016-KY-Y-25）

作者簡介：宋師霞（1981-），女，山東人，碩士，主要從事光學(xué)設(shè)計、材料應(yīng)用方面的研究。endprint