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激光干涉測量中, 雙折射問題及解決方法
日期：2025-05-09 04:52
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摘要：
雙折射（birefringence）, 是指一束入射光透射過光學材料后，產生兩束折射光線的現象。雙折射的成因是，晶體介質的折射率是各向異性的，與偏振方向相關。一束入射光在各向異性的晶體中，會分解成兩束偏振方向互相垂直、折射角不同的光波。
標準激光干涉儀，一般使用圓偏振光測試，所以在測量各向異性晶體的透射波前時，會出現明顯的雙折射效果，產生寄生干涉條紋，使移相測量失敗。（如下圖）
圓偏折下雙折射樣品的透過波前條紋
如何解決“雙折射”對干涉測量的影響？
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雙折射（birefringence）, 是指一束入射光透射過光學材料后，產生兩束折射光線的現象。雙折射的成因是，晶體介質的折射率是各向異性的，與偏振方向相關。一束入射光在各向異性的晶體中，會分解成兩束偏振方向互相垂直、折射角不同的光波。
標準激光干涉儀，一般使用圓偏振光測試，所以在測量各向異性晶體的透射波前時，會出現明顯的雙折射效果，產生寄生干涉條紋，使移相測量失敗。（如下圖）
圓偏折下雙折射樣品的透過波前條紋
如何解決“雙折射”對干涉測量的影響？
· *上乘的解決方案，是在激光干涉儀上加裝偏振態切換裝置（Switchable Polarization Kit), 將測試激光切換為線偏振，再將各向異性樣品的O光方向與測試光偏振方向保持一致，就可以消除雙折射影響了。
這一方式在干涉腔外改變測試光偏振態，對干涉腔和計量結果影響*小。但需要在在采購干涉儀之初，就做好計劃加裝相關裝置。
· 其次可以在干涉腔內加裝起偏器，或者1/4波片。但這些方式都會引入波片或起偏器的透射誤差；并且起偏器對條紋對比度還有比較大的影響。
