偏振光经四分之一波片后偏振态变化的理论分析
偏振态变化的理论分析偏振光经１／４波片后别为δ１和δ２。由（１）式可知，当δ≠π／２，θ≠０或π／２，经第一波片１出射光为椭圆偏振光。该线偏振光经第一和第二波片后其电矢量在快慢轴方向的投影分别为：经第一片后：＝ＡｓｉｎθｃｏｓωｔＥｘ＝Ａｃｏｓθｃｏｓ（ωｔ＋δ１） （５）Ｅ王平 陈宇 解放军炮兵学院物理教研室 ２３００３１ｙ经第二片后：Ｅ＝Ａｓｉｎθｃｏｓαｃｏｓωｔｘｘ＇Ｅ＝Ａｓｉｎθｓｉｎαｃｏｓ（ωｔ＋δ２）射面上所产生的０光和ｅ光分量同相位，振ｘｙ＇Ｅ＝Ａｃｏｓθｓｉｎαｃｏｓ（ωｔ＋δ１）和Ａ。该两束光穿过波片出幅分别为Ａｙｘ＇０ｅ＝Ａｃｏｓθｃｏｓαｃｏｓ（ωｔ＋δ１＋δ２）Ｅ射时，附加一个相位延迟δ，合成光矢ｙｙ＇（６）量端点的轨迹方程为因此，在第二块波片快慢轴上的电 （１）矢量分别Ｅ＝Ｅｘ＋Ｅｘ＝Ａ＇ｃｏｓ（ωｔ＋φｘ）经１／４波片产生的光程差ｘ＇ｘ＇ｙ＇ｘ＇Ｅ＝Ｅ＋Ｅ＝Ａｃｏｓ（ωｔ＋φｙ）Δ＝（ｍ＋１／４）λ，ｍ＝０，±１，±２，…ｙ＇ｙｙ＇ｘｙ＇ｙ＇＇（７）它的附加相位延迟差为总相位延迟为δ＝（２ｍ＋１）π／２，ｍ＝０，±１，±－φｘδ＝φｙ２，…（本文中取ｍ＝０，δ＝π／２） （２）＇＇将（２）代入（１）式，得１／４波片是激光干涉测量系统中的常１］［２］用元件之一［。例如，在移相干涉测量或双频干涉测量中，需要１／４波片对偏振［３］光的偏振状态进行调整。在大学物理教学中，１／４波片原理是重点讲解的内容之４］。考虑到１／４波片的实际应用价值，一［
本文针对复合波片的结构，对偏振光１／４波片后偏振态变化作详细的理论分析。 （３）该式是一个标准椭圆方程，其长、短轴长分别为Ａ和Ａ。这说明，线偏振０ｅ光经过１／４波片后出射光变为长、短半轴等于Ａ、Ａ的椭圆偏振光。当入射光为０ｅπ／４偏振光时，为一圆偏振光，其方程为，出射光 （８）１ 引言／４波片的相位延迟式中，δ２为１量，则：δ２＝π／２ （９）将（９）式代入（８）式得（１０）上式表明：经１／４波片出射光一般为２ 理论分析当线偏振光偏振方向与１／４波片的快椭圆偏振光，总相位延迟与α，δ１和θ有关。复合波片是由几个晶片组合而成，（慢）轴一致时，线偏振光在波片中不分解，故从波片出射时仍然是沿原振动＝π／２且θ≠０或π时，当α＝０，δ１各晶片的光轴成一定角度。非消色差复方向的线偏振光。经第一波片出射为椭圆偏振光，且其主合波片是由各单个波片串联构成，相邻５］２．２ 椭圆偏振光轴与第二波片快轴方向一致，δ＝０，表对复合波各波片间有一定的夹角。文献［
由线偏振光经波片偏振态的变化，明出射为线偏振光；当α＝π／２，δ１＝片作了一般性讨论，但没有具体讨论１／４可知一般椭圆偏振光均可以看作是一线偏π／２且θ≠０或π时，经第一波片出射波片情况。下面就线偏振光、椭圆偏振振光经过一延迟量为任意值的波片形成为椭圆偏振光，且其主轴与第二波片慢光和圆偏振光经１／４波片后偏振态变化作的。如图１所示，设一线偏振光的电矢量轴方向一致，δ＝０，表明出射为线偏振具体分析。和第一波片快轴（ｙ轴）的夹角为θ，设光α＝π／４，δ１＝π／２且θ≠０或π时，２．１ 线偏振光两波片快轴夹角为α，两波片延迟量分一束线偏振光垂直射入波片，在入 （４）
表１ 各种偏振光经过１／４波片后偏振态的变化表
图１ 复合波片
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３ 结论在电力系统中，谐波对电子式电能表１ ７次情况下电能的变化，因为这两种情况一种使电能增加，一种使电能减少，其余情况介于这两种情况之间。试验数据如表１。从以上试验，我们可以发现：（１）在不考虑３次谐波的情况下，不论基波和具有正序、负序相位特性的７次、５次谐波是单独存在还是以任何一种方式叠加，ＴＦ表和ＴＨ表均会将正向潮流功率计入总电量。（２）在不考虑３次谐波的情况下，若基波和谐波没有叠加，则ＴＦ表会将反向潮流功率计入总电量，而ＴＨ型表不会将反向潮流功率计入总电量；若基波和谐波有叠加情况，无论是以何总方式叠加，则ＴＦ型和ＴＨ型表均会将反向潮流功率计入总电量。（３）在有３次谐波存在的情况下，由于３次谐波具有零序相位特征，所以三相三线式的ＴＦ型表不会将３次谐波功率计入总电量；但对于三相四线的ＴＨ型电子式电能表则会把３次谐波功率全部计入总电量。（４）由于谐波的存在，ＴＦ型和ＴＨ型电子式电能表的电量计量偏差额为谐波功率乘以时间。总之，电子式电能表会将基波和谐波均清楚的记录下来，由电子式电能表所测得的总电量均是基波和谐波的代数和。－３２５－