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2023-06-15 09:55 |
Ansys Zemax | 如何在OpticStudio中建模和设计真实波片
本文介绍了如何在 OpticStudio 中建模和设计真实的单色和消色差波片。它将演示如何使用双折射材料,通过构建评价函数来计算相位延迟,并使用 Universal Plot 将相位延迟与波片厚度的关系可视化。(联系我们获取文章附件) &&4av*\I h@=H7oV7k 双折射材料和波片 x.qn$?3V] %Js3Y9AL C 常用大多数波片利用的是材料的双折射特性。双折射即材料的折射率取决于光的偏振方向和传播方向。双折射材料有很多种类型,然而单轴晶体型材料通常用于波片。单轴晶体有两个相互垂直的固定折射率轴,其中一个是晶体光轴。通常光波由两个偏振分量组成,这两个偏振分量受不同的等效折射率控制。 :P# +Gqh 其中快轴平行于晶体光轴的方向 ,慢轴则与快轴正交。 ;Xg6'yxJ wUHuykF [attachment=118488] kU$P?RD
图 1. 双折射材料以及光线路径 这两个方向称为“快轴”和“慢轴”,其折射率值称为寻常光折射率和非寻常光折射率。光沿快轴方向的折射率低,且光沿快轴方向的相速度比其慢轴方向快。 .",E}3zn A\ds0dUE 一般来说,完全偏振光可以视为由两个偏振分量组成。两个偏振分量受不同的等效折射率控制。由于材料和偏振特性,入射偏振光在通过材料传播时被分成快轴或慢轴两个偏振分量。 Izm8
qt=m )` -b\8uw 在制作波片时,需要将双折射材料被切割成板状,同时要选择切割方向,使晶体光轴平行于板的表面。 9_V'P]@ p)vyZY[ 例如,我们考虑以与快轴成 45 度角入射波片的垂直方向的线偏振光。光波通过波片后,将被分成“快”轴和“慢”轴两个偏振分量。这两个偏振分量以不同的速率进行相位累加,它们之间的相位差称为“相位延迟”, 如图 2 所示。 zk=5uKcPE nF0$ 这就是双折射波片的基本原理。 |C?<!6.QmV RKFj6u [attachment=118489] ~j}di^<{
图 2. 双折射半波片中的偏振图像 c) Zid1 设计单色四分之一波片 oNY;z-QK }C!N$8d, 在设计单色波片之前,理解上述理论十分重要。 ?&EPZq | |