Comment calculer l'épaisseur d'un rotateur de polarisation

plaque de phase , rotateur de polarisation , plaque de retard , lame d'onde --- appeler par un nom, un dispositif qui peut modifier la direction ou le caractère de la polarisation d'un faisceau de lumière est beaucoup plus pratique que transformer votre laser sur son côté . Alors prenez une dalle de matériau biréfringent et nous allons comprendre comment épais, il doit être
. Choses que vous devez
papier et un crayon ou d'une calculatrice
Instructions
Déterminer l'épaisseur de un rotateur de polarisation
une calcite est un matériau biréfringent .

Trouver les indices de réfraction pour votre matériau biréfringent à la longueur d'onde que vous allez utiliser . Matériaux biréfringents ont deux indices de réfraction pour la lumière polarisée dans des directions orthogonales , et ces indices changent en fonction de la longueur d'onde. Un catalogue de matériaux ou de ressource en ligne vous donnera les indices dont vous avez besoin .

Par exemple, nous allons utiliser la calcite à une longueur d'onde de 590 nanomètres . Les deux indices de calcite sont 1,658 et 1,486 .
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Soustraire les deux indices pour trouver la mesure de la biréfringence .

Pour notre exemple , la calcite , la différence est de 0,172 .

( Remarque , pour certaines applications, le signe de la différence est importante, car certains cristaux sont optiquement négative et certains optiquement positive . Nous ne allons pas à se inquiéter à ce sujet, mais si nous étions , notre catalogue de matériaux serait nous dire que la calcite est optiquement négative . )
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Déterminez combien vous voulez rotation de polarisation . Typiquement , lames d'onde sont utilisés pour introduire des retards de phase soit d'un demi-onde ou d'un quart d'onde . Une plaque quart d'onde insérée dans un changement de faisceau de la lumière polarisée linéairement à la lumière polarisée elliptiquement , tandis qu'une plaque demi-onde fait tourner un faisceau polarisé linéairement à un angle de polarisation différente .

Pour notre exemple , nous allons aller pour un retard d'un quart d'onde .
4 Pour fournir la bonne quantité de polarisation retard , l'épaisseur doit être exact

Calculer l'épaisseur en utilisant la relation
t = ( lambda /delta) * wavefraction

où lambda est la longueur d'onde , le delta est la mesure de la biréfringence et le wavefraction est le retard de polarisation souhaitée , mesurée en fractions d'une onde .

pour notre exemple , la recherche d'un retard quart d'onde en calcite à une longueur d'onde de 590 nanomètres , l'épaisseur est t = ( ( 590 10 ^ -9 ) /( 0,172 ) )
( 04/01 ) = 0,86 * 10 ^ -6 mètres , ou moins de 1 micron
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Ajouter un peu plus d'épaisseur ! Bien que ce est mathématiquement correcte et ce phaseplate ferait exactement ce que nous voulons qu'il fasse , il est si mince qu'il serait extrêmement fragile, si elle pourrait même être fabriqué . Donc, au lieu de calculer une différence de phase d'un quart d'onde , nous calculerons pour une différence de phase de quelque chose comme 10 1/4 vagues . Cela nous donne une épaisseur d'environ 35,2 microns, ce qui est au moins obtiennent vers raisonnable. Tant que vous incluez la différence de phase "extra" non entier vous voulez , vous pouvez faire la lame d'onde plus épais avec ce principe.