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本文介紹了如何在 OpticStudio 中建模和設(shè)計(jì)真實(shí)的單色和消色差波片。它將演示如何使用雙折射材料，通過構(gòu)建評(píng)價(jià)函數(shù)來計(jì)算相位延遲，并使用 Universal Plot 將相位延遲與波片厚度的關(guān)系可視化。（聯(lián)系我們獲取文章附件） {%3sj"suB VE5M}kDCZ 雙折射材料和波片 yGtGhP8 D>Dch0{H,: 常用大多數(shù)波片利用的是材料的雙折射特性。雙折射即材料的折射率取決于光的偏振方向和傳播方向。雙折射材料有很多種類型，然而單軸晶體型材料通常用于波片。單軸晶體有兩個(gè)相互垂直的固定折射率軸，其中一個(gè)是晶體光軸。通常光波由兩個(gè)偏振分量組成，這兩個(gè)偏振分量受不同的等效折射率控制。 |cCrLa2*- }
^67HtNQ 其中快軸平行于晶體光軸的方向 ，慢軸則與快軸正交。 J(\f(jh / sKI{AHJ?X  z>X<Di&x) 圖 1. 雙折射材料以及光線路徑 這兩個(gè)方向稱為“快軸”和“慢軸”，其折射率值稱為尋常光折射率和非尋常光折射率。光沿快軸方向的折射率低，且光沿快軸方向的相速度比其慢軸方向快。 %) 8 UyZG n[p W^&7x 一般來說，完全偏振光可以視為由兩個(gè)偏振分量組成。兩個(gè)偏振分量受不同的等效折射率控制。由于材料和偏振特性，入射偏振光在通過材料傳播時(shí)被分成快軸或慢軸兩個(gè)偏振分量。 aI :G(C?jm YYUWBnf30G 在制作波片時(shí)，需要將雙折射材料被切割成板狀，同時(shí)要選擇切割方向，使晶體光軸平行于板的表面。 U (cV#@Y w qLY
\ 例如，我們考慮以與快軸成 45 度角入射波片的垂直方向的線偏振光。光波通過波片后，將被分成“快”軸和“慢”軸兩個(gè)偏振分量。這兩個(gè)偏振分量以不同的速率進(jìn)行相位累加，它們之間的相位差稱為“相位延遲”， 如圖 2 所示。 VdV18-ea =tE7XC3X_ 這就是雙折射波片的基本原理。 yb:Xjg7
c 31k%/.  m.A_u7D@ 圖 2. 雙折射半波片中的偏振圖像 TS{ycGY 設(shè)計(jì)單色四分之一波片 |+Fko8- 3jB5F0^r1 在設(shè)計(jì)單色波片之前，理解上述理論十分重要。 "eiZZSz BHh%3 Q 例如，四分之一波片將在光的兩個(gè)偏振分量之間引入四分之一波長(zhǎng)相位延遲。要設(shè)計(jì)四分之一波片的話，我們可以使用如下公式來計(jì)算平行平板的厚度 t。 y QxzFy
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