（一）-幾種波片相位延遲測量的實驗搭建波片是偏振光學技術中的重要元件，被廣泛應用于光彈力學、現代光通訊技術、醫療診斷和物理學研究等諸多領域。在太陽物理研究領域，通過觀測和分析太陽光的偏振狀態可以得到太陽大氣中磁場分布和演化等信息，以此可研究黑子、耀斑及日冕物質拋射(CME)等與磁場有關的太陽活動現象。現代太陽物理對磁場偏振測量精度要求甚高(10-3以上)，而由于在太陽磁場測量設備的偏振分析器和濾光器中使用了大量波片，因而波片位相延遲精度將直接影響太陽磁場望遠鏡偏光系統的測量精度。隨著研究的日益深入，人們對偏振測量精度提出了更高的要求，有些儀器，例如我國研制的大型空間太陽觀測設備一一空間太陽望遠 ...

- 精確測量波片相位延遲量的原理波片是基于晶體雙折射性質的偏振器件，在光線技術、光學測量以及各種偏振光技術等領域具有廣泛的應用，其中1/4波片及1/2波片在偏振器件中應用尤其廣泛。測量波片相位延遲量的方法主要有：光強探測法、旋光調制法、半陰法、光學補償法等。這些方法主要基于對光強的測量，容易受光源的不穩定及雜散光的干擾，精度受到一定的限制，測量誤差一般在0.5°左右。本文從理論上分析了利用橢偏儀測量波片相位延遲量的可能性，討論了其測量精度及誤差來源，并利用消光式橢偏儀測量了1／4波片以及1／2波片相位延遲量。實驗表明：測量過程不受光強波動的影響，方法簡單，操作方便，精確度高，測量波片相位延遲量 ...

式橢偏儀測量波片相位延遲量實驗1消光式橢偏儀使用上海昊量光電設備有限公司的智能消光式橢偏儀，該橢偏儀主要由光源、光機系統、旋轉樣品臺、電路控制系統及數據采集與處理軟件組成。光源則采用的波長為632.8nm的氦氖激光器，適用于反射及透射樣品測量。使用儀器測量(，Δ)時精度分別是0．O1°和0．02°。2實驗過程調節橢偏儀處于直通測量狀態，使標準1／4波片的快軸位于+45°，起偏器P位于+45°，檢偏器A位于135°，這時系統達到了消光的狀態。把待測波片安裝在有刻度盤的旋轉支架上，然后置于樣品臺，調節波片使其表面與入射光線垂直，轉動待測波片，使得系統重新達到消光狀態，這時待測波片的快慢軸應位于±4 ...

離器前安裝半波片調節TDTR測量時的激光功率。然后激光束通過偏振分束器分成泵浦光和探針光。在PBS之前，另一個半波片用來調整泵浦和探針光束之間的功率比。泵束通常在0.2-20 MHz范圍內使用電光調制器(EOM)調制頻率，然后通過物鏡聚焦到樣品。另外一些TDTR設置使用聲光調制器(AOM)，但由于AOM的上升時間長得多，調制頻率通常有限。EOM調制頻率作為鎖定檢測的參考。在通過相同的物鏡聚焦到樣品之前，探針光束通過機械延遲線產生時間延遲。探測束通常在延遲階段之前擴束，以減小長距離傳輸導致的發散。圖1. 典型TDTR系統光學裝置圖時域熱反射系統 探測方式：反射的探測光束由快速響應光電二極管探測器 ...

掃描法是利用波片延遲與入射波長的函數關系，通過改變系統入射光波長，記錄不同波長系統透過光強從而測得位相延遲的方法。測試系統由起偏器和檢偏器及置于其間的待測元件等構成。若以起偏器透振方向沿x軸，雙折射器光軸方位角為Ω，延遲為φ，檢偏器透振方向為θ方向，則系統Jones矩陣可表示為：若以強度為的自然光入射，則系統出射光強可表示為：因此，測得Ω、θ、I(λ)及值即可計算出該波長所對應的延遲值。這種方法便于測量不同波長對應的位相延遲，若輔以精密的單色儀便可以方便快捷地獲得大量數據。但考慮到系統表面反射及吸收損失，不易準確測得，所以該方法只適于找到光強隨波長變化規律而不易準確測得延遲值。然而，對λ／2波 ...

)，從而測量波片位相延遲。通常有λ／4波片補償法(Senamont法和Tardy法)和Soleil補償器法。λ／4波片補償法由于需要已知某波長處精確的λ／4波片，而且測不同波長的位相延遲需要不同波長的λ／4波片，所以此方法在高精度測量中并不可取，這里不再贅述。而Soleil補償器的位相延遲連續可調，適用于不同波長延遲的測量，下面討論這種方法。測試系統由起偏器、檢偏器、待測元件和Soleil補償器構成。通常起偏器和檢偏器正交放置，Soleil補償器的光軸與待測元件的光軸垂直且與起偏器的夾角為45°。若以表示Soleil補償器的延遲，則系統的透過光強可表示為：上式可見，當時，系統透過光強zui小。 ...

θ不變，改變波片方位角Ω進行測量的方法為旋轉待測波片法；而當保持Ω不變，改變θ的測量方法為旋轉檢偏器法。下面簡述這兩種常用方法的原理。(1)旋轉待測波片法：旋轉波片法通常采用讀取旋轉過程中光強的zui大值和zui小值的辦法，從而可以避開對光軸方位角Ω的測量誤差。對系統出射光強表達式分析可知，當Ω=θ/2時，系統光強取得zui大值；當Ω=θ/2+π/4時，光強取得zui小值，則波片的位相延遲φ可表示如下：其中，θ≠90°。(2)旋轉檢偏器的方法：旋轉檢偏器的方法通常取Ω=45°，θ分別取0°和90°，因為誤差分析表明此時由角度測量造成的誤差zui小(詳見誤差分析)。分別記錄θ=0°和90。時的光 ...

附近的λ／2波片和532.4nm附近的λ／4波片。光譜掃描曲線見圖1，測量數據見表1、2。圖1 光譜法測630.2nm附近λ／2波片的掃描曲線前面誤差分析表明，光譜法測量λ／2波片的誤差zui小，因而可以作為參考標準，其它方法測量結果可以與之相比較。由測量結果可見，光譜法與Soleil補償器法測得結果的偏差約為0.19%，兩種方法在誤差范圍內符合很好，得到了相互印證。而兩種光強法的測量結果比照光譜法及Soleil補償器法測量結果差異較大。而且按照之前推導的公式無法判斷λ／2波片的延遲是小于還是>180°，因此在括號中給出了>180°的情況。特別值得注意的是，由于Glan棱鏡及光路缺 ...

功率由一對半波片和偏振分束器控制。光束在發射器上被聚焦到亞50 μm的斑點（1/e2直徑），用f=50 mm的非球面透鏡，在接收器上聚焦到亞10 μm的斑點，用f=20 mm的透鏡。由于透明光學元件和隔離器晶體的正色散，加上由啁啾鏡提供的負色散（總計約為-4000 fs^2），以確保在光電導器件上壓縮77 fs脈沖。為了進行平均處理，我們使用IGM信號（在第3節中描述）實現THz時間跡線的自適應采樣，并使用光學延遲軸的線性插值。2秒積分或約44000次平均的結果如圖6所示。主要的THz峰在零光學延遲處重復出現，其重復頻率為1/Δfrep≈850?ps（標志著掃描窗口的末端），然后是由自由空間T ...

偏器和1／4波片組合)后，由斯托克斯橢偏儀探測得到4個光強，記為設定入射光的歸一化斯托克斯矢量為根據偏振光傳輸理論，探測光強Iout。與入射光的斯托克斯參數Sin有如下關系：其中：為系統透射率，X為被測斯托克斯橢偏儀的儀器矩陣，Mwp和MP分別為定標單元中波片和起偏器的Mueller矩陣，和分別是偏振片和波片的方位角，為波片的相位延遲。圖1 斯托克斯橢偏儀儀器矩陣定標光路示意圖非線性zui小二乘擬合方法中被擬合參數的選擇如下：(1)選用消光比大于10000：1的起偏器，可以認為起偏器是完美的，此時入射光的圓偏振分量不影響實際定標。因此，僅選擇入射光的斯托克斯參數中兩個線偏光分量S1和S2作為未 ...