基本介紹
- 中文名：波片
- 外文名：waveplate
- 領域：光學
- 類型：多級波片等
- 作用：使互相垂直的兩光產生附加光程差
- 性質：光軸與晶片表面平行
- 相關名詞：載玻片、蓋玻片等
簡介,波片的類型,按結構分,按材料分,其他說明,
簡介
晶片中的o光和e光沿同一方向傳播，但傳播速度不同(折射率不同) ，穿出晶片後兩種光間產生 (n0－ ne)d光程差（見光程），d為晶片厚度，n0和ne為o光和e光的折射率，兩垂直振動間的相位差為Δj=2π（n0－ne） d/λ。 兩振動一般合成為橢圓偏振（見光的偏振）。Δj=kπ（k為整數）時合成為線偏振光 ；Δj=（2k+1）π/2，且θ=45°時合成為圓偏振光 。凡能使o光和 e光產生λ/4附加光程差的波片稱為四分之一波片。若以線偏振光入射到四分之一波片，且θ=45°，則穿出波片的光為圓偏振光；反之，圓偏振光通過四分之一波片後變為線偏振光。凡能使o光和e光產生λ /2附加光程差的波片稱為二分之一波片 。線偏振光穿過二分之一波片後仍為線偏振光，只是一般情況下振動方向要轉過一角度。光程差可任意調節的波片稱補償器，補償器常與起偏器結合使用以檢驗光的偏振狀態。
波片的類型
按結構分
波片按結構來分，有多級波片（multiple-order wave plate），膠合零級波片或稱複合波片（compound zero-order wave plate）及真零級波片（true zero-order）。
真零級波片，延遲量的波長敏感度低，溫度穩定性高，接受有效角度大，性能大大優於其他兩種波片。但真零級波片往往非常的薄，以石英為例，其在可見光部分雙折射係數約為~0.0092。一個550nm為中心波長的真零級四分之一石英波片其厚度只有15um。如此薄的波片在製造和使用上都會遇到不少困難。
多級波片的厚度等於多個全波厚度（n×waves）加一個所需延遲量厚度。多級波片相對比較容易製造，缺點是其對波長，溫度，入射角均很敏感。
膠合零級波片（複合波片）是將兩個多級波片膠合在一起。通過將一個波片的快軸和另一個波片的慢軸對準以消除全波光程差，僅留下所需的光程差。膠合波片可以在一定程度上改善溫度對波片的影響，但另一個結果是其增加了波片延遲量對入射角度及波長的敏感性。
按材料分
其他說明
雲母可以被很精細的劈開的天然晶體，可以用來做真零級波片。但云母波片的缺點是口徑一般比較小，整個平面的均一性比較差，並且長時間使用的光學質量及可靠性也比較差。
相比石英而言，聚合物材料的雙折射係數比較小，所以更適合製造真零級波片，尤其是在可見波段。各種聚合物在不同波段的色散程度不同，所以對不同套用要考慮用不同類型的聚合物。
消色差波片是由幾層不同的聚合物或晶體精確對準層疊而成的。消色差波片主要優點是在一定的頻寬之內延遲量對波長的變化不敏感。
