一种利用双缝干涉法测量偏振态的方法

摘要

本发明涉及一种利用双缝干涉法测量偏振态的装置及方法，属于光电检测技术。包括偏振片、挡光板和CCD探测器；其中挡光板上有两条狭缝，除了挡光板上的两条狭缝外，挡光板上的其余部分完全不透光；沿光路方向依次为偏振片、挡光板和CCD探测器。将偏振片覆盖在挡光板的一条狭缝上，然后沿光路方向依次固定挡光板和CCD探测器；平行入射光照射在挡光板上，平行入射光透过挡光板上的两条狭缝在CCD探测器成像，形成干涉条纹。本发明只用到一块偏振片，且不需要旋转此偏振片，装置简单，具有高的实验精度；整个实验装置中无波长选择装置，即可测量任何波长入射光的偏振态。

主权项

一种利用双缝干涉法测量偏振态的方法，其特征在于利用双缝干涉法测量偏振态的装置包括偏振片(1)、挡光板(2)和CCD探测器(3)；其中挡光板(2)上有两条狭缝，除了挡光板(2)上的两条狭缝外，挡光板(2)上的其余部分完全不透光；沿光路方向依次为偏振片(1)、挡光板(2)和CCD探测器(3)；其具体步骤为：1)将偏振片(1)覆盖在挡光板(2)的一条狭缝上，然后沿光路方向依次固定挡光板(2)和CCD探测器(3)；2)平行入射光照射在挡光板(2)上，平行入射光透过挡光板(2)上的两条狭缝在CCD探测器(3)成像，形成干涉条纹；3)根据相干理论，推导CCD探测器(3)上任意点P点光强表达式如式(1)： I ( P ) = I 0 2 r 1 2 + I 0 r 2 2 + I 0 r 1 r 2 cos [ 2 π λ ( r 1 - r 2 ) ] + ( E x 2 + E y 2 ) ( 1 2 r 1 2 + 1 r 2 2 ) + E x E y r 1 2 cos α + E x 2 ( cos β cos θ + sin β sin θ ) + E y 2 r 1 r 2 cos [ 2 π λ ( r 1 - r 2 ) ] - - - ( 1 ) + E x E y ( cos β cos θ + sin β sin θ + 1 ) r 1 r 2 cos [ α + 2 π λ ( r 1 - r 2 ) ] 其中r1为挡光板(2)上的上狭缝到P点的距离，r2为挡光板(2)上的下狭缝到P点距离，β为r1与z轴夹角，θ为r2与z轴夹角，两狭缝间距为d，挡光板与CCD距离为D，I0为入射光中等效自然光强度，Ex为x方向电场矢量强度，Ey为y方向电场矢量强度，α为Ey相对Ex的位相差；4)在步骤2)得到的干涉条纹中任取一段根据步骤3)中的式(1)进行拟合，得到平行入射光的偏振态。