편광자

편광자 또는 편광자는 다른 편광의 ^[1][2][3][4]광파를 차단하면서 특정 편광의 광파를 통과시키는 광학 필터입니다.정의되지 않은 편광 또는 혼합 편광의 빔을 명확한 편광의 빔으로 필터링할 수 있습니다. 즉, 편광입니다.편광자의 일반적인 유형은 선형 편광자와 원형 편광자입니다.편광자는 많은 광학 기술 및 계측기에 사용되며 편광 필터는 사진 및 LCD 기술에서 응용된다.편광기는 가시광선 외에 전파, 전자파, X선과 같은 다른 종류의 전자파에도 사용될 수 있다.

선형 편광자

선형 편광자는 불필요한 편광 상태가 디바이스에 흡수되는 흡수 편광자와 반대편광 상태의 2개의 빔으로 분할되는 빔 분할 편광자의 두 가지 일반적인 범주로 나눌 수 있다.편광^{[clarification needed]} 벡터는 편광자 표면의 방향과는 무관한 단순한 데카르트 좌표(예를 들어 수평 대 수직)로 설명할 수 있기 때문에 편광자의 동일한 입사각을 유지하는^{[citation needed]} 편광자를 데카르트 편광자라고 한다.두 편광 상태가 표면의 방향에 상대적인 경우(보통 플레넬 반사와 함께 발견됨), 보통 s와 p라고 합니다.데카르트 편광과 s-p 편광 사이의 이러한 차이는 많은 경우 무시할 수 있지만, 높은 대비와 입사 빛의 넓은 각도 확산에 있어 중요하다.

흡수 편광자

결정 광학에 의해 설명되는 효과로 인해 특정 방향에서 편광되는 빛의 이색성, 우선 흡수를 보여줍니다.따라서 선형 편광자로 사용할 수 있습니다.이런 종류의 결정 중 가장 잘 알려진 것은 토르말린이다.그러나 이 결정체는 편광자로는 거의 사용되지 않는다.왜냐하면 이색효과는 파장의존성이 강하고 결정체가 착색되어 보이기 때문이다.헤라파타이트는 또한 이색성이며 강한 색상은 아니지만 큰 결정에서 자라기 어렵다.

폴라로이드 편광 필터는 와이어 그리드 편광기와 마찬가지로 원자 규모로 기능합니다.그것은 원래 미세한 헤라파타이트 결정으로 만들어졌다.현재 H-시트 형태는 요오드 도핑이 적용된 폴리비닐알코올(PVA) 플라스틱으로 만들어졌다.제조 중에 시트를 늘리면 PVA 체인이 특정 방향으로 정렬됩니다.요오드 도판트의 원자가 전자는 고분자 사슬을 따라 직선적으로 움직일 수 있지만 가로로 이동할 수는 없습니다.따라서 체인에 평행하게 편광된 입사광은 시트에 흡수되고 체인에 수직으로 편광된 빛은 투과됩니다.폴라로이드는 내구성과 실용성으로 인해 선글라스, 사진 필터, 액정 디스플레이 등 가장 일반적인 유형의 편광자로 사용되고 있습니다.그것은 또한 다른 종류의 편광자보다 훨씬 더 싸다.

현대의 흡수 편광자는 가늘고 긴 은나노 입자가 얇은(0.5mm 이하) 유리판에 박혀져 있습니다.이러한 편광자는 내구성이 뛰어나 플라스틱 폴라로이드 필름보다 훨씬 더 나은 편광률을 달성하여 100,000:1의 편광비와 1.^[5]5%의 정확한 편광 흡수를 달성합니다.이러한 유리 편광기는 단파장 적외선에 가장 잘 작동하며 광섬유 통신에 널리 사용된다.

빔 분할 편광자

빔 분할 편광자는 입사 빔을 서로 다른 선형 편광의 두 빔으로 분할합니다.이상적인 편광 빔플리터의 경우 직교 편광으로 완전 편광됩니다.그러나 많은 일반적인 빔 분할 편광자의 경우 두 출력 빔 중 하나만 완전히 편광됩니다.다른 하나는 편광 상태를 혼합한 것입니다.

흡수 편광기와 달리 빔 분할 편광기는 거부된 편광 상태의 에너지를 흡수 및 소멸시킬 필요가 없으므로 레이저광과 같은 고강도 빔에 더 적합합니다.진정한 편광빔플리터는 두 편광성분을 동시에 분석하거나 사용하는 경우에도 유용합니다.

플레넬 반사에 의한 편광

빛이 (프레넬 반사에 의해) 두 개의 투명한 물질 사이의 계면에서 각도로 반사될 때, 반사율은 입사면에서 편광된 빛과 그것에 수직으로 편광된 빛에 따라 다르다.평면 내에서 편광된 빛은 p편광, 수직인 빛은 s편광이라고 한다.Brewster's angle로 알려진 특별한 각도에서는 표면에서 p편광은 반사되지 않으므로 반사된 모든 빛은 입사면에 수직인 전계를 가지고 s편광되어야 한다.

간단한 선형 편광자는 빔에 대해 Brewster의 각도로 유리판 더미를 기울이면 만들 수 있습니다.s편광의 일부는 각 플레이트의 각 표면에서 반사된다.플레이트 스택의 경우, 각 반사는 s편광의 입사빔을 감소시켜 각 스테이지의 투과빔에 p편광의 큰 부분을 남긴다.공기 및 일반 유리의 가시광선의 경우, Brewster의 각도는 약 57°이며, 빔에 존재하는 s 편광의 약 16%는 공기와 유리 또는 유리 대 공기 전환 시 반사됩니다.이 접근방식으로 투과빔의 편광도 보통으로 달성하려면 많은 플레이트가 필요합니다.10개의 플레이트(20개의 반사)로 이루어진 스택의 경우, 약 3%(=(1 -²⁰ 0.16)의 s-전자광이 투과됩니다.반사된 빔은 편광성이지만 분산되어 있어 그다지 유용하지 않을 수 있습니다.

플레이트 더미를 입사빔에 대해 가파른 각도로 기울이면 보다 유용한 편광빔을 얻을 수 있다.반대로 Brewster의 각도보다 큰 입사각을 사용하면 전반적 투과율을 낮추면서 투과빔의 편광도가 높아집니다.80°보다 가파른 입사각의 경우 투과된 빔의 편광은 이 ^[6]경우 투과 강도가 매우 낮지만 4개의 플레이트로 100%에 근접할 수 있다.플레이트를 더 추가하고 각도를 줄이면 변속기와 편광 사이의 균형을 더 잘 맞출 수 있습니다.

편광 벡터는 입사각에 따라 달라지기 때문에 프레넬 반사에 기초한 편광자는 본질적으로 데카르트 편광보다는^{[clarification needed]} s-p 편광을 생성하는 경향이 있으며, 이는 일부 애플리케이션에서 사용을 제한한다.

복굴절 편광자

다른 선형 편광자는 석영이나 석영과 같은 결정의 복굴절 특성을 이용합니다.이들 결정체에서는 표면에 입사한 비편광 광선이 굴절에 의해 2개의 광선으로 분할된다.스넬의 법칙은 이 두 광선, 즉 일반 광선 또는 O-선과 비상 광선 또는 e-선에 모두 적용되며, 각 광선은 서로 다른 굴절률을 경험합니다(이것을 이중 굴절이라고 합니다).일반적으로 두 광선은 서로 다른 편광 상태에 있지만 결정 축에 대한 특정 전파 방향을 제외하고는 선형 편광 상태에 있지 않습니다.

니콜 프리즘은 초기 형태의 복굴절 편광자였는데, 이 편광자는 캐나다 발삼과 함께 분해되어 다시 결합되는 석회암 결정으로 구성되어 있습니다.결정체는 o선과 e선이 직교 선형 편광 상태가 되도록 절단됩니다.O-선의 전체 내부반사는 발사암 계면에서 발생하는데, 발사암보다 석회암에서 굴절률이 크고 광선이 결정의 측면으로 편향되기 때문이다.석회암에서 더 작은 굴절률을 볼 수 있는 전자선은 굴절 없이 인터페이스를 통해 투과됩니다.니콜 프리즘은 편광의 매우 높은 순도를 생성하며 현미경 연구에 널리 사용되었지만, 현대 사용에서는 대부분 글란과 같은 대체 물질로 대체되었습니다.톰슨 프리즘, 글란-푸코 프리즘, 글란-테일러 프리즘.이러한 프리즘은 전송된 빔만 완전히 편광되므로 진정한 편광 빔 플리터가 아닙니다.

Wollaston 프리즘은 직교 결정축을 가진 두 개의 삼각 칼사이트 프리즘으로 이루어진 또 다른 복굴절 편광자입니다.내부 인터페이스에서는 편광되지 않은 빔이 2개의 선형 편광으로 분할되어 프리즘에서 15°~45°의 발산 각도로 이탈합니다.Rochon 프리즘과 Sénarmont 프리즘은 비슷하지만 두 프리즘에서는 다른 광축 방향을 사용합니다.Sénarmont 프리즘은 Wollaston 프리즘과 Rochon 프리즘과는 달리 공기의 간격이 있다.이러한 프리즘은 수직 편광으로 빔을 두 개의 완전 편광 빔으로 분할합니다.노마르스키 프리즘은 차동 간섭 대비 현미경 검사에 널리 사용되는 울라스톤 프리즘의 변형입니다.

박막 편광자

박막 직선 편광자(TFPN이라고도 함)는 특수 광학 코팅이 적용된 유리기판입니다.Brewster의 각도 반사 또는 필름 내 간섭 효과로 인해 빔 분할 편광자 역할을 합니다.필름의 기판은 특정 각도로 빔에 삽입되는 플레이트 또는 두 번째 쐐기에 접착되어 중앙을 가로질러 대각선으로 절단된 필름이 큐브를 형성하는 유리 쐐기입니다(이 중 하나의 형태는 매우 일반적인 MacNeille^[7] 큐브입니다).박막 편광자는 일반적으로 글란형 편광자만큼 성능이 뛰어나지는 않지만 가격이 저렴하고 편광성이 거의 동일한 두 개의 빔을 제공합니다.큐브형 편광자는 일반적으로 플레이트 편광자보다 성능이 우수합니다.전자는 글란형 복굴절 편광자와 혼동하기 쉽다.

와이어 그리드 편광자

가장 단순한 선형 편광자 중 하나는 와이어 그리드 편광자(WGP)로, 평면에 배치된 다수의 미세 병렬 금속 와이어로 구성됩니다.WGP는 대부분 전송되지 않은 편광을 반영하므로 편광빔 스플리터로 사용할 수 있습니다.기생 흡수는 대부분의 유전 편광자에 비해 상대적으로 높지만 흡수 편광자보다는 훨씬 낮습니다.

전선과 평행하게 정렬된 전자장의 구성요소가 있는 전자파는 전선의 길이를 따라 전자의 이동을 유도합니다.전자는 이 방향으로 자유롭게 이동하기 때문에 편광자는 빛을 반사할 때 금속의 표면과 유사한 방식으로 작용하며, 파동은 입사빔을 따라 역반사됩니다(^[8]배선의 줄 가열에 의해 손실되는 소량의 에너지 제외).

전계가 전선에 수직인 파동의 경우 전자는 각 전선의 폭에서 매우 멀리 이동할 수 없습니다.따라서 에너지가 거의 반사되지 않고 입사파가 그리드를 통과할 수 있다.이 경우 그리드는 유전체 재료처럼 작동합니다.

이것에 의해, 송신파가 전선에 완전하게 수직인 전계를 가지는 직선 편파 상태가 됩니다.파동이 와이어 사이의 틈새를 "슬쩍" 통과한다는 가설은 올바르지 않습니다.^[8]

실제적인 목적을 위해 와이어 간 거리는 입사 방사선의 파장보다 작아야 합니다.또한 각 와이어의 폭은 와이어 간 간격에 비해 작아야 합니다.따라서 마이크로파, 원적외선 및 중적외선 방사선에 대한 와이어 그리드 편광자를 비교적 쉽게 구축할 수 있습니다.원적외선 광학의 경우 편광자는 투과광학 없이 자유자재 메쉬로도 만들 수 있습니다.또, 고도의 리소그래피 기술은, 가시광선이나 적외선의 편파를 유효하게 하는, 매우 타이트한 피치의 금속 그리드(일반적으로 50㎜100 nm)를 구축할 수도 있습니다.편광도는 파장이나 입사각에 따라 크게 달라지지 않기 때문에 투사 등 광대역 응용에 사용된다.

와이어 그리드 편광자에 대한 엄격한 결합파 분석을 사용한 분석 솔루션에 따르면 와이어에 수직인 전계 구성요소의 경우 매체가 유전체처럼 작동하고 와이어에 평행한 전계 구성요소의 경우 매체가 금속(반사)^[9]처럼 작동합니다.

말루스의 법칙과 다른 특성

에티엔 루이 말루스의 이름을 딴 말루스의 법칙 (/məluss/)은 완벽한 편광자가 편광된 광선에 놓였을 때 통과하는 빛의 조사 강도 I는 다음과 같이 주어진다.

$(\displaystyle I=)I_{0}\cos^{2}\theta _{i}}$

여기서₀ I는 초기 강도이고 θ는_i 빛의 초기 편광 방향과 편광자의 축 사이의 각도입니다.

편광되지 않은 빛의 빔은 가능한 모든 각도에서 선형 편광의 균일한 혼합물을 포함하는 것으로 생각할 수 있다.${\displaystyle {cos\mathrm{}}^{}}$ 2 ${\displaystyle {}^{}}$ ⁡ $（$ \ $displaystyle$\ $cos$^ {2$}$ \ $theta$} ）의 평균값은 1/2이므로 전송계수는

${\displaystyle\frac{I}{I_{0}}=flac {1}{2}}입니다.}$

실제로 편광자에서는 빛이 일부 손실되며 실제 투과율은 이보다 다소 낮습니다. 폴라로이드형 편광자의 경우 약 38%이지만 일부 복굴절 프리즘 유형의 경우 상당히 높습니다(49.9%).

두 편광자를 차례로 배치하면(일반적으로 두 번째 편광자를 분석기라고 함), 두 편광자 사이의 상호 각도는 말루스의 법칙에서 θ의 값을 나타낸다.두 축이 직교하는 경우 편광자는 교차하고 이론적으로는 빛이 전송되지 않지만, 실제로 편광자는 완벽하지 않으며 전송이 정확히 0이 아닙니다(예를 들어, 교차된 폴라로이드 시트는 소광비가 빨간색에서 더 좋기 때문에 약간 파란색으로 보입니다).교차된 편광자 사이에 투명 물체를 배치하면 샘플에 존재하는 편광 효과(복굴절률 등)가 전송의 증가로 나타납니다.이 효과는 검체의 광학 활동을 측정하기 위해 편광 측정에 사용됩니다.

실제 편광자는 편광축과 직교하는 편광의 완벽한 차단제가 아닙니다. 원하는 성분에 대한 불필요한 성분의 전달 비율을 소광비라고 하며, 폴라로이드의 경우 약 1:500에서 글란-테일러 프리즘 편광자의 경우 약 1:10까지⁶ 다양합니다.

X-ray에서 말루스의 법칙(상대론적 형식):

$(\displaystyle I=)I_{0}{\frac {f}{0}\left[1+{\frac {\lambda (f_{0}-f)}{2c}\right]\cos ^2}\theta _{i}$

${\displaystyle {여기}_{}}$서 f 0$${\$displaystyle f_{0}$ – 편광자에 떨어지는 편광 방사선의 주파수 $f{\displaystyle }${\$displaystyle$ f$}$ – 편광자를 통과하는 복사 주파수,$\delta {\displaystyle }$ {\$displaystyle \lambda}$ – 콤프턴 전자 파장,$c{\displaystyle }$ {\$display c}$ – ^[10]진공 중의 빛의 속도.

원형 편광자

원형편광자(CPL 또는 원형편광필터)를 사용하여 원형편광을 생성하거나 시계방향 및 시계반대방향으로 선택적으로 흡수 또는 통과시킬 수 있다.비금속 표면의 사선 반사를 줄이기 위한 사진 편광 필터로 사용되며, 일부 입체 영화(특히 RealD 3D 품종)를 보기 위해 착용하는 3D 안경 렌즈로, 빛의 편광을 사용하여 왼쪽과 오른쪽 눈으로 봐야 하는 이미지를 구분합니다.

원편광 생성

원형 편광을 생성하는 방법은 여러 가지가 있는데, 가장 저렴하고 일반적인 방법은 선형 편광자 뒤에 1/4파 플레이트를 배치하고 편광되지 않은 빛을 선형 편광자를 통해 전달하는 것입니다.선형 편광기에서 나오는 선형 편광은 1/4 파형 플레이트에 의해 원형 편광으로 변환됩니다.선형 편광기의 전송 축은 1/4파 플레이트의 빠른 축과 느린 축 사이의 중간(45°)에 있어야 합니다.

상기 배치에서 직선편광자의 투과축은 우측수평에 대해 45°의 양의 각도로 주황색 라인으로 표현된다.4분의 1파판에는 수평 저속축과 수직 고속축이 있으며 주황색 선으로도 표현됩니다.이 경우 선형 편광기에 입사하는 비편광은 선형 편광의 진폭과 각도가 갑자기 변화하는 단일 파형으로 표시됩니다.

편광되지 않은 빛을 선형 편광기에 통과시키려 할 때, 양의 45° 각도의 전기장을 가진 빛만이 선형 편광기를 떠나 1/4파 플레이트로 들어간다.그림에서 표현되는 3개의 비편광 파장은 선형 편광자의 반대쪽에서 3개의 선형 편광 파장으로 변환됩니다.

오른쪽 그림은 사분파판에 입사하기 직전의 직선 편광의 전계입니다.빨간색 선과 관련 필드 벡터는 이동 방향에 따라 전기장의 크기와 방향이 어떻게 변화하는지를 나타냅니다.이 평면 전자파의 경우, 각 벡터는 이동 방향에 수직인 평면 전체의 전계의 크기와 방향을 나타냅니다.(이를 더 잘 이해하려면 평면파 기사의 두 이미지를 참조하십시오.)

빛 및 기타 모든 전자파에는 이 그림에 표시된 전기장과 위상이 일치하고 수직인 자기장이 있습니다.

1/4파 플레이트가 선형 편광에 미치는 영향을 이해하려면 빛이 서로 직각(직교)인 두 개의 구성요소로 분할되어 있다고 생각하면 유용합니다.이를 위해 파란색과 녹색 선은 각각 수직면과 수평면에 빨간색 선을 투영한 것으로 이들 두 평면의 방향으로 전계가 어떻게 변화하는지 나타낸다.두 구성 요소는 진폭이 동일하고 위상이 일치합니다.

4분의 1파판은 복굴절 물질로 되어 있기 때문에 파장판에서는 전계의 방향에 따라 빛이 다른 속도로 이동한다.즉, 웨이브 플레이트의 느린 축을 따라 수평 컴포넌트가 수직 고속 축을 따라 향하는 컴포넌트보다 느린 속도로 이동합니다.처음에는 두 구성 요소가 동일하지만 두 구성 요소가 파형 플레이트를 통과하면 빛의 수평 구성 요소가 수직 구성 요소보다 더 뒤로 이동합니다.웨이브 플레이트의 두께를 조정함으로써 빛이 웨이브 플레이트를 떠나 다시 같은 속도로 이동하기 전에 수평 구성요소가 수직 구성요소에 비해 얼마나 지연되는지 제어할 수 있습니다.빛이 4분의 1파장 플레이트에서 나오면 우측 수평 구성요소는 수직 구성요소 뒤에 정확히 4분의 1 파장의 파장이 ^[11]있기 때문에 수신기에서 볼 때 빛이 원형으로 편광됩니다.

그림 오른쪽 상단에는 파형판을 벗어난 후 원편광된 빛이 있습니다.그 바로 아래에는 비교를 위해 1/4파 플레이트에 들어온 선형 편광선이 있습니다.위 이미지에서는 이것이 평면파이기 때문에 축에서 나선으로 이어지는 각 벡터는 이동방향에 수직인 평면 전체의 전계의 크기와 방향을 나타낸다.모든 전계 벡터는 같은 크기를 가지며 전계의 강도가 변하지 않음을 나타냅니다.그러나 전계의 방향은 꾸준히 회전한다.

파란색과 녹색 선은 각각 수직면과 수평면에 나선을 투영한 것으로, 전기장이 두 평면의 방향으로 어떻게 변화하는지 나타냅니다.우측 수평 컴포넌트가 수직 컴포넌트 뒤에 파장의 1/4이 되어 있습니다.이 파장 위상 편이의 4분의 1이 전기장의 회전 특성을 초래합니다.한 구성요소의 크기가 최대일 때 다른 구성요소의 크기는 항상 0이라는 점에 유의하십시오.이것이 두 구성 요소의 최대값에 정확히 일치하는 나선 벡터가 있는 이유입니다.

앞서 언급한 예에서 많은 광학 교과서에서 사용되는 핸드니스 규칙을 사용하여 빛은 왼손잡이/시계 반대 방향으로 원형 편광된 것으로 간주됩니다.첨부된 애니메이션을 언급하면 왼손 엄지손가락으로 이동 방향을 가리키면 파동이 공간의 특정 지점을 지날 때 전계가 회전하는 방향으로 손가락이 구부러지기 때문에 왼손잡이로 여겨진다.그 나선은 또한 우주에서 왼손 나선을 형성한다.마찬가지로 이 빛은 시계 반대방향 원편광으로 간주되는데, 정지한 관찰자가 이동방향에 반대방향으로 향할 경우 파동이 ^[11]공간의 특정 지점을 통과할 때 그 전계가 시계 반대방향으로 회전하는 것을 관찰하기 때문이다.

오른손으로 시계방향으로 원편광된 빛을 만들려면 직선 편광기에 대해 1/4파 플레이트의 축을 90° 회전시키면 됩니다.이는 선형 편광자의 전송 축에 상대적인 파형 플레이트의 빠른 축과 느린 축을 반대로 하여 어떤 구성 요소가 리드하고 어떤 구성 요소가 지연되는지 반전시킵니다.

4분의 1파 판이 어떻게 직선 편광을 변환하는지 이해하려고 할 때, 논의된 두 가지 구성요소는 그 자체로 실체가 아니라 단지 일어나는 일을 이해하기 위해 사용하는 정신적 구조라는 것을 깨닫는 것이 중요하다.직선 및 원편광의 경우, 공간의 각 지점에는 항상 벡터 방향이 다른 단일 전계가 존재하며, 1/4파 플레이트는 이 단일 전계를 변환하는 효과만 가진다.

원편광 흡수 및 통과

또한 원형 편광기를 사용하여 오른손 또는 왼손 원형 편광을 선택적으로 흡수하거나 통과할 수 있습니다.RealD Cinema와 같은 입체 영화관에서 3D 안경이 활용하는 것이 이 기능입니다.두 편광 중 하나를 생성하는 편광자는 빛이 다른 방향으로 보내질 때 동일한 편광을 통과합니다.반대로 반대편광의 빛을 차단합니다.

위의 그림은 왼쪽 원편광은 반대 방향에서 편광자에 접근하고 선형 편광은 편광자에서 오른쪽으로 나온다는 점을 제외하고는 이전과 동일합니다.

먼저 1/4파 플레이트는 항상 원형 편광을 선형 편광으로 변환합니다.사분파 플레이트의 빠른 축과 느린 축의 방향과 원편광의 핸들링에 의해 결정되는 것은 직선 편광의 결과적인 편광 각도뿐입니다.그림에서 편광자에 입사하는 왼손 원편광은 직선편광의 투과축을 따라 편광의 방향을 갖는 직선편광으로 변환되어 통과한다.반대로 오른손 원편광은 전송축과 직각인 선형 편광의 흡수축을 따라 편광 방향을 갖는 선형 편광으로 변환되어 차단된다.

이 프로세스를 이해하려면 오른쪽 그림을 참조하십시오.상단의 원편광은 이제 왼쪽에서 편광자에 접근하는 것으로 간주되지만 이는 앞의 그림과 완전히 동일합니다.그림에서 좌측 수평 구성 요소(이동 방향을 따라 관찰된 바와 같이)가 수직 구성 요소를 이끌고 있으며 수평 구성 요소가 파장의 1/4만큼 지연되면 하단에 표시된 선형 편광으로 변환되어 스러우를 통과한다는 것을 알 수 있습니다.선형 편광자.

원편광의 일정한 핸디텐스를 생성하는 편광자가 편광의 동일한 핸디텐스를 통과하는 이유를 이해하는 비교적 간단한 방법이 있습니다.우선, 이 화상의 이중 유용성을 고려해, 상부에 표시되는 원편광은 아직 사분파판을 떠나 좌측으로 이동하고 있다고 상상하는 것부터 시작한다.직선편광의 수평성분이 파장의 1/4 파장(전체 파장)만큼 지각되면 입사한 빛에 대해 직각인 직선편광이 되는 것을 관찰할 수 있습니다.이러한 직교 편광된 빛이 수평면에서 회전하여 원형 편광자의 선형 편광자 부분을 통해 역방향으로 향할 경우 방향이 지정되면 분명히 통과할 수 있습니다.이제 원편광은 이미 4분의 1파장을 통과한 후 회전하여 다시 원편광자를 향해 되돌아간다고 상상해 보십시오.이제 상단에 표시된 원편광은 해당 빛을 나타냅니다.이 빛은 직선 편광자에 도달하기 전에 2차 파장을 통과하고, 이 과정에서 수평 성분은 2차 파장의 1/4 파장만큼 지각된다.수평 컴포넌트가 2단계에서 파장의 4분의 1만큼 지각하든, 전체 파장을 동시에 지각하든, 그 결과 발생하는 선형 편광의 방향은 선형 편광자를 통과하도록 됩니다.

왼쪽에서 원형 편광기에 접근하는 시계방향의 원형 편광이라면 수평 성분도 지각되지만 결과적으로 선형 편광은 선형 편광기의 흡수 축을 따라 편광되어 통과할 수 없습니다.

대신 오른손 편광을 통과시키고 왼손 편광을 흡수하는 원형 편광자를 만들기 위해 다시 웨이브 플레이트와 선형 편광을 서로 90° 회전시킨다.사분파판에 대한 리니어 편광자의 송신축과 흡수축의 위치를 반대로 함으로써 편광의 핸드니스와 흡수축의 위치를 변화시키는 것을 이해하기 쉽다.

균질 원형 편광자

균질 원편광자는 원편광의 한쪽 핸디스를 변경하지 않고 통과시켜 다른 한쪽 핸디스를 차단한다.이는 선형 편광자가 선형 편광의 한 각도를 변경하지 않고 완전히 통과하지만, 선형 편광에 직교하는 모든 선형 편광을 완전히 차단하는 방식과 유사합니다.

2개의 4분의 1파판 ^[12]사이에 직선 편광자를 끼우면 균일한 원형 편광자를 만들 수 있다.구체적으로는 앞에서 설명한 원형 편광기를 사용하여 원형 편광을 선형 편광으로 변환하고, 여기에 첫 번째 편광에 대해 90° 회전하는 두 번째 1/4파 플레이트를 추가합니다.

일반적으로 상기 그림을 직접 참조하지 않고 원편광의 2개의 편파 중 하나가 제1의 1/4파판에 입사하면 한 쌍의 직교성분 중 하나가 다른 쪽 파장의 1/4만큼 지각된다.이는 원편광의 핸드니스에 따라 두 가지 선형 편광 중 하나를 생성합니다.사분파판 사이에 끼워진 선형 편광자는 하나의 선형 편광을 통과하고 다른 편광을 차단하도록 방향을 결정합니다.그런 다음 두 번째 1/4파 플레이트는 이전 1/4파 플레이트에 의해 지연되지 않은 직교 구성요소를 통과하고 되감는 선형 편광을 취합니다.이렇게 하면 두 구성요소가 초기 위상 관계로 돌아가 선택한 원형 편광을 재정립합니다.

원편광의 어느 방향으로 통과시키든 상관없습니다.

사진용 원형 및 선형 편광 필터

선형 편광 필터는 사진에 사용된 최초의 유형으로, 반사되지 않는 구형 일안 반사식 카메라(SLR)에도 여전히 사용할 수 있습니다.다만, 스루 더 렌즈 미터링(TTL)과 자동 초점 조정 시스템(현대의 모든 SLR 및 DSLR)을 갖춘 카메라는, 직선 편광을 통과하는 광학 소자에 의존합니다.카메라에 들어오는 빛이 이미 선형 편광된 경우 노출 또는 자동 포커스 시스템을 교란시킬 수 있습니다.원형 편광 필터는 직선 편광을 차단하기 때문에 하늘을 어둡게 하고 채도를 개선하며 반사를 제거하는 데 사용할 수 있지만 원형 편광은 렌즈 통과 시스템을 ^[13]손상시키지 않습니다.

「 」를 참조해 주세요.

• 광탄성 변조기 – 고속 및 저속 축을 빠르게 전환할 수 있으며, 따라서 빠르게 좌우 원편광을 발생시킬 수 있습니다.일반적으로 초음파 범위에서 작동합니다.
• 플레넬 마름 – 원형 편광의 또 다른 생성 방법.파형 플레이트를 사용하지 않습니다.
• 멸종 교배
• 푸앵카레 구(광학)
• 에드윈 랜드
• 폴라리스코프
• 편광 현미경

레퍼런스

추가 정보

• Kliger, David S. 편광 광학 및 분광학, 학술 프레스(1990), ISBN 0-12-414975-8
• 만, 제임스"오스트리아 목재 혼수: 편광에 의한 그림", Wasabi 출판사(2005), ISBN 978-0976819806

외부 링크

• Wikimedia Commons 편광 관련 매체