偏振干涉術

有相同的頻率和有固定的位相差，並且在同一平面上振動的兩偏振光的干涉。可分為平行的平面偏振光的干涉和會聚的平面偏振光的干涉兩種。

基本介紹

• 中文名：偏振干涉術
• 外文名：Polarization Intervention
• 領域：光學
• 分類：平行偏振光和會聚偏振光干涉
• 套用：晶體定軸投影儀

簡介

有相同的頻率和有固定的位相差，並且在同一平面上振動的兩偏振光的干涉。可分為平行的平面偏振光的干涉和會聚的平面偏振光的干涉兩種。

對於偏振光的干涉，可以分為“廣義”和“狹義”兩種。從廣義上說，是偏振光通過一塊均勻或者不均勻的晶體平板後，出射光形成一種新的偏振態分布的過程，這種出射光場成為廣義偏振光干涉場。從狹義上說，是廣義上產生的出射光場再經過一檢偏器後所形成的出射光場，即狹義偏振光干涉場。

對於不同意義上的偏振光干涉各有優缺點。較“狹義的”偏振光干涉而言，“廣義的”偏振光干涉測試精度較高技術更為先進，但是其檢測的過程則顯得比較複雜。

初步研究

1811年，英國物理學家阿喇果第一次對偏振光的干涉現象進行了研究：他在用方解石觀察天空的藍光時，加入了一塊透明的薄雲母片，結果發現出射的o光與e光兩束光都具有鮮明的彩色色彩，接下來他又把薄雲母片換成不同的薄晶體片，結果發現幾乎所有經過晶體片出射的o光與e光都具有鮮明的彩色色彩。對於這一現象，他認為是偏振光干涉的結果。直到1816年，阿喇果與菲涅爾合作，完成了幾個與偏振光干涉有關的基本實驗並得出了一定的成果。這些實驗表明。如果在普通的干涉實驗中保證兩條幹涉光線在兩個互相垂直的平面內偏振，那就不能觀察到干涉，即諸極大值與極小值的分布。

偏振光干涉的條件

（1）兩根沿正交方向振動的平面偏振光線並不干涉；

（2）兩根沿正交方向振動的平面偏振光線（從同一束平面偏振光所分出來的），只有當他們被弄到同一平面時，才像普通的光一樣發生干涉。

平行偏振光干涉

平行偏振光干涉裝置由偏振光發生器、各向異性裝置、檢偏器與接收光屏三部分組成。

會聚偏振光干涉

在正交偏光系統中，當單色偏光傾斜入射於晶片後，由於分解成兩束相干偏光，相遇後，會產生干涉現象。

一束單色自然光，經透鏡後形成平行光，然後經過起偏器，形成單色偏振光，單色偏振光再經過透鏡會聚，然通過波晶片，成為兩束具有一定位相差的並且相互正交的偏振光這兩束偏振光經過檢偏器，成為兩束相干的偏振光，並在相遇區內產生干涉圖形。

偏振光干涉的套用

與光的干涉相似，偏振光干涉也含有三項要素，即照明光波特性，各向異性裝置引起的相位差以及干涉光場分布。偏振光干涉的各種套用都可以歸結為通過其中兩項要素來求取第三項要素的過程。

偏振光干涉具體套用的例子有晶體雙折射率的測定，光測彈性力學與金屬、薄膜折射率的測定，橢圓偏振光的檢驗等等。

第一部分為偏振光發生器，由一塊起偏器和一塊晶片組成（也可以省略去晶片），常見的晶片有半波片等。當偏振光發生器中只含有起偏器而不含有晶片時，出射光為先偏振光，當其中的晶片不同時，可以產生不同的偏振光，又由於偏振片的作用，入射光經過偏振片後，其能量並不能完全轉化為出射光。第二部分為各向異性裝置，各向異性裝置通常是晶體板或者波晶片，其作用是產生振動方向相互垂直的偏振光，即o光與e光。第三部分是檢偏器與接收光屏，檢偏器的作用是從o光與e光兩束光中分離出振動方向與其透振方向相同的兩個分量，分別為o分量與e分量，使得這兩個分量滿足發生干涉所需的相干條件。

晶體定軸投影儀：

偏光顯微鏡中利用會聚的平面偏振光的干涉圖樣來測定光軸的位置已成為在切割與磨製晶體時的重要手段；對於大塊晶體的定軸,已套用與圖4相似的光學系統製成了晶體定軸投影儀。