岛津偏光附件的原理及应用

首先简单的介绍一下什么是偏振，偏振就是振动方向对于传播方向的不对称性，它是横波区别于其他纵波的一个最明显的标志。光波的电矢量振动的空间分布对于光的传播方向失去对称性的现象叫做光的偏振。只有横波才能产生偏振现象。在垂直于传播方向的平面内，包含一切可能方向的横振动，且平均说任一方向上具有相同的振幅，这种横振动对称于传播方向的光称为自然光（非偏振光）。凡其振动失去这种对称性的光统称偏振光。

偏振光的分类如下：

今天我们只谈线偏振光，在光的传播过程中，只包含一种振动，其振动方向始终保持在光的偏振同一平面内，这种光称为线偏振光（或平面偏振光)。

通常情况可以通过反射产生线偏振光S偏振光，由折射产生线偏振光P偏振光。

通过布儒斯特定律，当入射光以某一角度入射到透明介质中时，反射光为偏振方向垂直于入射面的偏振光（S偏振光），投射光线为部分偏振光。通过这种方法我们就得到了S偏振光。而投射光线经过玻片堆处理后只留下P偏振光。

总结一下，当光线以非垂直角度穿透光学元件（如偏光镜）的表面时，反射和透射特性均依赖于偏振现象。这种情况下，使用的坐标系是用含有输入和反射光束的那个平面定义的。如果光线的偏振矢量在这个平面内，则称为P偏振，如果偏振矢量垂直于该平面，则称为S偏振。任何一种输入偏振状态都可以表示为S和P分量的矢量和。

岛津仪器使用的是由两块立体三角形晶体组成为一个偏振分光棱镜。偏振分光棱镜是一种将一束入射光分成传播方向互相垂直的两束光的光学元件。但与一般的光学分束元件不同，由它分出的两束光之间有特殊的关系，即：它们都是线偏振光，且偏振方向互相垂直。如下图所示。

从此可知，如果我们需要测试某些样品在S光和P光入射下的光学特性，我们只需要将偏振分光棱镜旋转90^o 角使用就可以得到所需要的的线偏振光。因此通常有需求的客户购买偏振附件是为了测试光学镀膜或者镜片在某些场景应用下的透射或反射特性，比如测量大角度的绝对反射，一般在入射光角度大于15^o 时，做绝对反射试验时偏振光对实验结果就有影响了，角度越大偏振影响越大，所以需要应用到偏振分光棱镜。

此附件一般安装在UV-3600仪器大样品室用或者SolidSpec-3700用大角度反射附件用，如下图：

以岛津SolidSpec-3700仪器做45^o 绝对反射实验为例，应用在岛津偏光附件上时，偏光镜的0^o 对准上方的白线是，侧面的白线为竖直的，这时出射的光是S光，同理90^o 对准时出射的是P光，如果分不出S和P偏振光，可以通过观察偏振镜的晶体方向判断，如下图所示，投射出去的光就是S光。

下图是四种角度绝对反射附件实验的光学要求，例如45^o 角时样品侧需要放置60nm×15nm孔径的光栏，参比侧放置网式过滤器。需要使用偏振片。

然后设置扫描波长：例如起始：2000nm，结束300nm。

首先将偏光镜固定在0^o 位置，做基线，自动调零，放上标准玻璃测试S光偏振图谱，再将偏光镜固定在90^o 测量P光偏振图谱。

通过光度值验证，各特征值均在0.5%以内。另附岛津各型号偏振附件的技术参数，欢迎来电咨询及洽谈。