二分之一波片的四种用法

二分之一波片的四种用法

内容摘要：一、偏振方向旋转器二、光衰减器三、任意光强配比器四、偏振态发生器

波片，又称之为相位延迟片，可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。

二分之一波片，也称为半波片或λ/2片，有以下特点：

产生π奇数倍的相位延迟，线偏振光通过二分之一波片后仍是线偏振光。

若入射线偏振光的振动方向与波片快轴（或慢轴）夹角为α，则出射线偏振光的振动方向向着快轴（或慢轴）的方向转过2α角度。圆偏振光入射时，出射光是旋向相反的圆偏振光。

利用二分之一波片的性质，可以将其与其他偏振光学元件搭配使用，实现不同的功能。

一、偏振方向旋转器

二分之一波片可以改变入射光的相位延迟，所以可以利用偏振片+二分之一波片制作偏振方向旋转器。

图1.偏振方向旋转器。

原理说明：激光束由激光器发出，激光垂直入射至一个偏振片中，转变为线偏振光，被调制的线偏振光垂直入射至二分之一波片，出射光强不变，出射光束偏振方向由偏振片偏振方向与二分之一波片快轴方向的夹角确定。

二、光衰减器

二分之一波片可以用于改变偏振光偏振方向，所以可以使用偏振片和二分之一波片的组合搭建光衰减器。

图2.光衰减器。

原理说明：激光束由激光器发出，垂直入射至一个偏振片中，将出射光转变为线偏振光，被调制的线偏光入射至二分之一波片并将出射光偏振方向旋转，出射光再经过一个偏振片过滤后光强衰减。光强衰减比例由第二个偏振片偏振方向与入射到其上的光束的偏振方向夹角相关。

三、任意光强配比器

如图3所示，可以配合使用偏振片、二分之一波片及偏振分束器来组合搭建任意光强配比器。

图3.任意光强配比器。

原理说明：激光束由激光器发出，激光垂直入射至偏振片中，偏振片能将入射光调制为线偏振光，线偏振光入射至二分之一波片，并且出射光方向偏振方向偏转，出射光入射到偏振分束立方，被分为两束偏振方向相互垂直的光束。通过旋转二分之一波片，可以实现任意光强配比。

四、偏振态发生器

如图4所示，可以使用偏振片、二分之一波片和四分之一波片的组合搭建偏振态发生器。

图4.偏振态发生器。

原理说明：激光束由激光器发出，激光垂直入射至偏振片，偏振片能将入射光调制为线偏振光，被调制的线偏振光入射至二分之一波片上，偏振方向偏转，二分之一波片出射光再入射到四分之一波片，当四分之一波片与入射到其上的线偏振光偏振方向一致时，出射光为线偏振光，此时二分之一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，此时四分之一波片可用于调整椭圆度和旋向，利用该种组合可实现任意偏振态输出。