在上一篇文章中,我们解释了材料的概念折射率光学设计背景下的光学。然而,我们没有审查的事情是,许多材料具有两个,三个(甚至更多)不同的折射率,具体取决于光的方向和极化。
这是我们称之为双折射的一些材料的非常有趣的(并且通常是不受欢迎的)行为。例如,让我们说你有一块石英,你看看它后面的文字。在某些条件下,有可能看到两次相同的文本,类似于原始文本的幽灵图像。
发生的是,光被分成两部分,(每个极化的一个)携带自己的图像。我们可以将其视为分束器,但不是将图像分成90度,而是仅拆分几度。这称为双重折射。
这可能是非常不可取的,但也可以将其用作我们的优势。所以让我们试着了解一些双折射的一些来源。
双折射来源
压力
这在一些塑料中非常常见,当它们弯曲或拉伸时可以观察到。由偏振光照射时的一些塑料显示出一些颜色,这取决于如图所示的应力水平。(查看我们的帖子如何构建您自己的偏光镜例如)
KERR效果。
一些材料在电场的存在下改变它们的折射率
法拉第效果。
与克尔效应相同的概念,但折射率的变化是由磁场的存在引起的。
液晶
许多液晶具有不规则的形状 - 在可以使用电场定向的杆形状的多次。由于这种不规则的形状,根据光通过分子的传播方向存在双折射。
应用程序
双折射有几种应用。它可用于在制造过程中找到缺陷,或者在通过注塑成型制造的塑性结构中识别弱斑。
它还广泛用于光通信中,以将线性偏振光变为圆极化的光,反之亦然。使用法拉第旋转器以及许多非线性光学器件使用双折射的原理设计光学循环器。
在眼科中,它用于检测FOVEA中的变形,而在皮肤科中,它用于检测某些类型的皮肤病变。
另外,使用Kerr和Faraday效果使得可以设计有源光学组件。
结论
有关于其周围内置的双折射和行业的影响(如液晶显示器)有关于效果的教科书。当双折射出现在意想不到的地方时,它可以表明制造问题和材料压力,但是当控制时,可以高效地使用。