光反射对波片琼斯矩阵的影响

宋师霞　柯莎　李亚亚

摘 要：波片内由于反射引起的干涉，对于波片的优化设计是个棘手问题。为了更好的使用和优化波片本文用矩阵方法推导出了多光束反射后波片的琼斯矩阵。对以后研究多光束反射引起的干涉对波片相位延迟量和透射比的影响有理论指导意思。

关键词：光反射；矩阵；波片

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.030

1 引言

光相位延迟器，是偏光技术和激光技术领域中极为重要的光学器件，也是最基本的光相位调制器。它能使透过它的振动方向相互垂直的两束光波彼此之间产生一定的相位差，光相位延迟器同其它偏光器件相配合，可以实现光的各种偏振态之间的相互转换、偏振面的旋转以及各类光波的调制，可以说几乎所有应用偏光技术的地方都离不开光相位延迟器。波片是常用的光相位延迟器，是偏振光学仪器中的基本元件，被广泛应用于激光、光通领域[1]。波片的相位延迟精度是重要的技术指标。精确方便的测定波片的相位延迟量一直受到光学工作者的关注[2-3]。由于波片比较薄，并且表面光滑其表面的反射率较高所以波片内存在反射引起的干涉（零级云母四分之一波片，其厚度大约在0.032-0.035mm之间，这样的厚度会使透射光产生强烈的干涉），这些缺点将会影响到波片延迟、透射比等等，进而影响到波片的设计优化波片的性能。光的偏振态的检测是偏振光学应用中的最基本的问题，光再介質中传播时其偏振态常常发生变化，且随着偏光器件的不同及偏振器件相对入射光矢量位置的不同，光偏振态改变的结果不同，用琼斯矩阵可以方便的研究光波经偏振器件后偏振态的变化相位延迟以及偏振态的检测等。波片的琼斯矩阵[4-5]是波片相位延迟量测量理论的基础。提高波片的精度[6]，一直是科研人员努力的目标，因此我们十分有必要研究一下由于光反射后波片的琼斯矩阵。

2 理论分析

3 结论

目前对单元波片，复合波片的研究理论，试验比较成熟，但是都未考虑波片内部，以及波片问多光束反射引起的干涉的影响，为了更好的利用波片，提高波片（单元波片，复合波片等）的性能，研究单元波片的干涉效应非常有意义。本文用矩阵方法推导出了光反射后波片的琼斯矩阵，对以后研究光反射引起的干涉对波片相位延迟量和透射比的影响有理论指导意思。

参考文献：

[1]孙英姿，王东光，张志勇等.波片相位延迟的光强测量法研究[J]. 天文研究与技术，2008，5（01）：74-81

[2]张旭，吴福全，王海龙等.晶体相位延迟量的测量[J].物理实验，2007，27（03）：42245.

[3]薄锋，朱健强，康俊.波片相位延迟量的精确测量及影响因素分析[J].中国激光，2007，34（06）：8512856.

[4]阎吉祥，魏光辉，哈流柱等.矩阵光学[M].北京：兵器工业出版社，1995.

[5]廖延彪.偏振光学[M].北京：科学出版社，2003.

[6]段存丽，张苏娟，赵顺阳.测量波片相位延迟量的新方法[J].光电子.激光，2009，20（01）：71273.

基金项目：银川能源学院科学研究项目（2016-KY-Y-25）

作者简介：宋师霞（1981-），女，山东人，硕士，主要从事光学设计、材料应用方面的研究。endprint