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上周瓦力棋牌瓦力讨论了各种常见反射镜的特点及选型注意点，这周瓦力棋牌瓦力将介绍偏振光的相关知识及常见偏振光学元件。

什么是偏振态？

中学物理告诉瓦力棋牌瓦力，当振动在介质中传播时，有两种形式，一种叫做纵波，即在传播介质中粒子的振动方向与波的传播方向平行；另一种叫做横波，即在传播介质中粒子的振动方向与波的传播方向垂直。光波是横波，其电矢量的振动方向应与光波的传播方向垂直，但在与传播方向垂直的二维空间里电矢量还可能有各种不同的振动方式。瓦力棋牌瓦力将光振动方向相对光传播方向不对称的性质称为光的偏振态。这也是横波区别于纵波最明显的标志。

就偏振性而言，光的偏振态主要有三类：完全偏振光（线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光），非偏振光（自然光）和部分偏振光，图2为三类偏振光示意图。

• 线偏振光：光在传播过程中电矢量的振动只限于一确定平面内，则这种光称为线偏振光，如图2(a) 所示。
• 圆偏振光：在光的传播方向上，任意一个场点的电矢量以角速度(即光波的圆频率)匀速地转动它的方向，但大小不变，或者说电矢量的端点在波面内描绘出一个圆，如图2(b) 所示。
• 椭圆偏振光: 在光的传播方向上，任意一个场点的电矢量既改变它的大小又以角速度匀速地转动它的方向，或者说电矢量的端点在波面内描绘出一个椭圆，如图2(c) 所示。
• 自然光：普通光源所发射的光波，在光的传播方向上的任意一个场点，电矢量既有空间分布的均匀性，又有时间分布的均匀性，也就是在轴对称的各个方向上电矢量的时间平均值是相等的，具有这种特点的光叫做自然光，如图2(d) 所示。
• 部分偏振光：若光波中虽包含各种方向的振动，但在某特定方向上的振动占优势，例如在某一方向上的振幅最大，而在与之垂直的另一方向上的振幅最小，具有这种特点的光叫做部分偏振光。图2(e) 表示在部分偏振光的传播方向上，任意一个场点上振动矢量的分布。

如何取得偏振光？

获取偏振光的常用手段如下：

• 反射或折射

在反射镜选型指南中提到过，反射光和折射光中的s波和p波的反射系数和透射系数都是不同的，这就意味着反射和折射都会改变光的偏振态，特别是当光在光疏-光密界面以布儒斯特角入射时，反射光是振动方向垂直于入射面的线偏振光，而折射光则是偏振度很高的部分偏振光。入射光照射在反射镜时，其偏振态一般都会受到影响。

• 干涉

该方法通常是在两个直角玻璃棱镜的斜面上交替镀以不同于棱镜折射率的高折射率和低折射率薄膜，再将两部分胶合创建方体。自然光以 45°角入射到多层膜堆上，光束在薄膜内发生多次反射并干涉（在各膜层中中心波长光线均以布鲁斯特角入射），经膜片堆起偏后, 两线偏振光分量沿正交方向输出，该元件即偏振分束立方体。

• 散射

当光顺利获得偏振物质时，利用光的强烈散射或全反射，物质的电偶极矩在光波的电磁场作用下受迫振动，振动方向与入射光的电场振动方向一致，因此便向外辐射电磁波。根据电偶极子辐射，电偶极子只是在其他方向上辐射电磁波，而在偶极子的轴向上不辐射电磁波。而自然光可以看做由两个相互垂直的非相干偏振光组成。这样可知在沿自然光方向看去时仍是自然光，但观察方向垂直于主光束时则是平面偏振光，其他方向上则是部分偏振光。

• 二向色性

二向色性指各向异性的晶体对不同振动方向的电矢量有不同吸收的性质，这种性质与晶体本身相关，还与光波的波长有关。对于由振动方向相垂直而合成的线偏振白光，当其顺利获得晶体后会呈现不同的颜色。另外，一些本来各向同性的介质在受到外界作用时也会变为各向异性，从而具有二向色性。利用这一特性就可以改变入射光的偏振态。自然界中，存在手性物质，其本身存在圆二向色性。

• 双折射晶体

一束光入射到某些晶体上，光束在晶体内分成两束折射光，这种现象称为双折射。在单轴晶体中的两折射光束，有一束遵守折射定律，这束光称为寻常光，简称o光；另一束不遵守折射定律（即折射光线不一定在入射面内，而且对不同的入射角，入射角的正弦与折射角正弦之比不是恒量），这束光称为非常光，简称e光。o光和e光都是线偏振光，o光的振动方向垂直于它对应的主平面（晶体的光轴和光线所组成的平面），e光的振动方向平行于它所对应的主平面。在大多数情况下，这两个主平面之间的夹角很小。因而o光和e光的振动方向可以认为是互相垂直的。