파장판의 특성

파장판은 빛의 편광 상태를 바꾸는 광학 장치이다.

파장판의 작동 원리에 따라 0모드, 다중모드, 이런것들이 있는데, 그건 차차 공부해 보도록 하고, 일단 가장 중요한 특성부터 알아보자.

주로 쓰이는 파장판은 반파장판이랑 4분의 1파장판이 있는데, 반파장판의 특성은 빠른축(fast axis)에 대해 느린축으로 가는 편광 방향의 빛을 반파장만큼 차이가 나도록 만든다. 따라서 반파장판 자체를 돌리면 빠른축 방향을 돌리고, 이는 빠른축에 대해 편광의 성분을 조절하는 효과가 나는데, 그 결과 편광 방향이 전체적으로 돌아가는 효과가 나타난다. 빠른축과 편광방향이 일치한 것을 0도로정의할 때, 45도만큼 돌리면 편광은 90도가 돌아간다. 즉, 돌리고 싶은 편광의 절반에 해당하는 각도가 되도록 파장판을 돌려서 맞춰두면 된다. 영어로는 Half Waveplate라고 하고, 줄여서 HWP라고 한다. 아래한글 아니다.

4분의 1파장판은 빠른축에 대해 느린축으로 가는 편광을 4분의 1파장만큼 차이가 나도록 한다. 따라서 선편광과 원편광이 서로 바뀌게 된다. 느린축 성분과 빠른축 성분이 똑같이 되면 완전한 원편광이 되고, 둘 중 하나밖에 없으면 선편광으로 나온다. 타원편광이 되는 경우에 그 타원의 이심률은 빠른축에 대해 들어간 빛의 편광 방향에 따라 다르게 된다. 영어로는 Quarter waveplate라고 하고, 줄여서 QWP라고 한다.

HWP 1개와 QWP 2개가 있으면 아무 편광이든지 만들 수 있다. QWP – HWP – QWP 순서로 빛을 통과시키고, 원하는 편광이 나오도록 조절할 수 있다.

복굴절 때문에 빔 정렬시 주의해야 할 문제가 있는데 이건 누군가 물어보면 그때 답글로…

코멘트

“파장판의 특성”에 대한 8개 응답

  1. haley25 아바타
    haley25

    안녕하세요 광학 관련 전공으로 박사과정중인 대학원생입니다. 최근 몇 달간 장비 셋업 및 레이저 얼라인에서 애를 먹고 있는 부분이 있는데요, 몇가지 테스트 한 결과와 선생님께서 올리신 글을 보고나니 문제가 복굴절 문제가 포함된것 같습니다. 글 말미에 언급하신 복굴절로 인한 빔 정렬시 주의사항에 대해 혹시 조언 얻을 수 있을지요?

    1. snowall 아바타
      snowall

      본문에서 말한 복굴절때문에 생기는 문제는 들어가는 빛의 편광과 파장판의 방향에 따라 lateral shift가 발생하는 거고요.

      파장판을 필름타입으로 쓰고 있으면 복굴절은 피할 수 없습니다. 원하는 편광을 한번 맞춰놓고 안 돌리면 됩니다. 아니면 돌릴때마다 얼라인먼트를 새로 잡든가 해야죠.

      방향을 몰라도 편광을 바꿀수 있기만 하면 된다면, 광섬유에 넣어서 광섬유 편광조절기를 사용하면 됩니다.

      free space 셋업으로만 사용해야 한다면 패러데이 로테이터나 포켈셀 같은것들을 써야 하고요.

      HWP가 필요한거라면 프레넬 롬을 쓸 수도 있겠네요.

      답변이 도움이 됐으면 좋겠네요.

      1.  아바타
        익명

        답변 감사드립니다. 제가 겪고 있는 문제와 거의 정확히 일치합니다. 문제 해결에 큰 도움이 될 것 같습니다. 정말 감사합니다~~

        1. snowall 아바타
          snowall

          네 건승하세요 ^^

  2. 
                cal2223
                아바타
    cal2223

    감사합니다~

  3. 
 아바타

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  4. 
 아바타

    비밀댓글입니다

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