一种基于波片的用于线、圆偏振光的单向传输装置、实验装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于波片的用于线、圆偏振光的单向传输装置、实验装置及使用方法，其中，用于线偏振光的单向传输装置由二分之一波片和偏振片构成，且二分之一波片与偏振片安装在同一支柱上，二分之一波片的光轴和偏振片的光轴在一条直线上依次设置，且二分之一波片的光轴与入射面的夹角为45°；用于圆偏振光的由两个四分之一波片和一个偏振片构成，两个四分之一波片和偏振片安装在同一个支柱上，且两个四分之一波片的中心和偏振片的中心在一条直线上，偏振片置于两个四分之一波片之间，且第一四分之一波片的光轴与入射面的夹角为45°。该装置正反传输的平均透射率对比度高，可满足线偏振光和圆偏振光的单向传输，且结构简单，无需外加激励。

【技术实现步骤摘要】
一种基于波片的用于线、圆偏振光的单向传输装置、实验装置及使用方法
本专利技术涉及电磁波传输调控
，特别涉及一种基于波片的用于线、圆偏振光的单向传输装置、实验装置及使用方法。
技术介绍
单向传输是指光从结构正面入射和反面入射透射率存在很大的差异，是一种光波不可逆转的技术。随着信息技术的发展，人们对信息安全越来越重视。因此单向传输在光通信系统以及信息处理方面具有广泛的应用前景，实现电磁波的单向传输显得尤为重要。实现单向传输的传统方法是使用磁光材料和非线性材料，然而磁光材料需要外加强磁场产生磁光效应，并且体积较大不利于集成。同样也有研究成果显示采用硅的非线性可实现对比度为40dB的单向传输，但是该方法需要强的外部激励激发非线性，在使用中将会受到激励源的限制。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于波片的用于线、圆偏振光的单向传输装置、实验装置及使用方法，以用于解决现有单向传输方法结构复杂、体积大不利于集成，以及需要外部激励的技术问题。本专利技术一方面实施例提供了一种针对于线性偏振光的单向传输装置，包括：一个二分之一波片和一个偏振片，其中，所述二分之一波片和所述偏振片安装在同一根支柱上，所述二分之一波片的中心和所述偏振片的中心在同一条线上，所述二分之一波片置于所述偏振片之前，且所述二分之一波片的光轴与入射面的夹角为45°。本专利技术第二方面实施例提供了一种线偏振光的单向传输装置的实验装置，包括：上述用于线偏振光的单向传输装置、激光器、光功率计和处理器，其中，所述激光器用于发射线偏振光；所述用于线偏振光的单向传输装置置于所述激光器和所述光功率计之间，用于正向传输所述线偏振光，反向抑制所述线偏振光的传输；所述光功率计用于测量正向透射率和反向透射率；所述处理器与所述光功率计连接，用于处理多个正向透射率和多和个反向透射率，得到对比度，进而确定是否为单向传输。本专利技术第三方面实施例提供了一种基于波片的用于线偏振光的单向传输装置的实验装置使用方法，包括以下步骤：通过所述激光器发射第一线偏振光；使所述第一线偏振光正向通过所述用于线偏振光的单向传输装置；利用所述光功率计测量正向通过单向传输装置的透射率；将所述用于线偏振光的单向传输装置转动180°；再次通过所述激光器发射所述第一线偏振光；使所述第一线偏振光反向通过所述用于线偏振光的单向传输装置；利用所述光功率计测量反向通过单向传输装置的透射率；多次测量，得到多个正向透射率和所述多个反向透射率；利用处理器，处理所述多个正向透射率和所述多个反向透射率，得到最大对比度和最小对比度，进而确定是否为单向传输。本专利技术第四方面实施例提供了一种基于波片的用于圆偏振光的单向传输装置，包括：第一四分之一波片、第二四分之一波片和一个偏振片，其中，两个四分之一波片和所述偏振片安装在同一个支柱上，且所述两个四分之一波片的中心和所述偏振片的中心在同一条线上，所述第一四分之一波片位于所述偏振片之前，所述第二四分之一波片位于所述偏振片之后，且所述第一四分之一波片的光轴与入射面的夹角为45°。本专利技术第五方面实施例提供了一种基于波片的用于圆偏振光的单向传输装置的实验装置，包括：第三四分之一波片、上述用于圆偏振光的单向传输装置、激光器、光功率计和处理器，其中，所述激光器用于发射线偏振光；所述第三四分之一波片置于所述激光器之后，用于将所述线偏振光转化为圆偏振光；所述用于圆偏振光的单向传输装置置于所述第三四分之一波片和所述光功率计之间，用于正向传输所述圆偏振光，反向抑制所述圆偏振光的传输；所述光功率计用于测量正向透射率和反向透射率；所述处理器与所述光功率计连接，用于处理多个正向透射率和多个反向透射率，得到对比度，进而确定是否为单向传输。本专利技术第六方面实施例提供了基于波片的用于圆偏振光的单向传输装置的实验装置使用方法，包括以下步骤：通过所述激光器发射第一线偏振光；利用所述第三四分之一波片将所述第一线偏振光转化为第一圆偏振光；使所述第一圆偏振光正向通过所述用于圆偏振光的单向传输装置；利用所述光功率计测量正向通过单向传输装置的透射率；将所述用于圆偏振光的单向传输装置转动180°；再次通过所述激光器发射所述第一线偏振光；再利用所述第三四分之一波片将所述第一线偏振光转化为所述第一圆偏振光；使所述第一圆偏振光反向通过所述用于圆偏振光的单向传输装置；利用所述光功率计测量反向通过单向传输装置的透射率；多次测量得到多个正向透射率和所述多个反向透射率；利用处理器，处理所述多个正向透射率和所述多个反向透射率，得到最大对比度和最小对比度，进而确定是否为单向传输。本专利技术的技术方案，至少实现了如下有益的技术效果：结构简单，无需外加激励；可同时满足线性偏振和圆偏振光的单向传输；另外，两个单向传输装置的正反传输的透射率对比度高，线性偏振可达37.3dB，圆偏振光可达34.6dB。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术一个实施例的针对于线偏振光的单向传输装置示意图；图2是本专利技术一个实施例的当线偏振光入射时，两个方向上测得的透射率以及相应的对比度图像；图3是本专利技术一个实施例的圆偏振光的单向传输装置示意图；图4是本专利技术一个实施例的当圆偏振光入射时，两个方向上测得的透射率以及相应的对比度图像。附图标记说明：10-线偏振光的单向传输装置、11-二分之一波片、12-偏振片、13-激光器、14-光功率计、30-圆偏振光的单向传输装置、31-第一四分之一波片、32-第二四分之一波片、33-一个偏振片、34-激光器、35-功率计和36-第三四分之一波片。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参照附图描述根据本专利技术实施例提出的基于波片的单向传输装置。图1是本专利技术一个实施例的针对于线偏振光的单向传输装置示意图。如图1所示，该针对线偏振光的单向传输装置10包括：一个二分之一波片11和一个偏振片12。其中，二分之一波片和偏振片安装在同一根支柱上，二分之一波片的中心和偏振片的中心在一条直线上依次设置，且二分之一波片的光轴与入射面的夹角为45°。下面通过基于波片的用于线偏振光的单向传输装置的实验装置对线性偏振的单向传输装置的性能进行说明。该实验装置包括：一个二分之一波片11、一个偏振片12、激光器13、光功率计14和处理器(图中未标出)。其中，一个二分之一波片11和一个偏振片12安装在同一根支柱上，激光器13的波长为633nm，功率为1.5mW。光功率计14用来测量透射率。具体实施步骤为：从激光器13发出一束波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于波片的用于线偏振光的单向传输装置，其特征在于，包括：一个二分之一波片和一个偏振片，其中，所述二分之一波片和所述偏振片安装在同一根支柱上，所述二分之一波片的中心和所述偏振片的中心在一条直线上依次设置，且所述二分之一波片的光轴与入射面的夹角为45°。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于波片的用于线偏振光的单向传输装置，其特征在于，包括：一个二分之一波片和一个偏振片，其中，所述二分之一波片和所述偏振片安装在同一根支柱上，所述二分之一波片的中心和所述偏振片的中心在一条直线上依次设置，且所述二分之一波片的光轴与入射面的夹角为45°。


2.根据权利要求1所述的基于波片的用于线偏振光的单向传输装置，其特征在于，当线偏振光射入时，正向经过所述二分之一波片和所述偏振片的平均透射率远大于反向经过的平均透射率。


3.根据权利要求1所述的基于波片的用于线偏振光的单向传输装置，其特征在于，所述正向为所述线偏振光先通过所述二分之一波片，再通过所述偏振片，所述反向为所述线偏振光先通过所述偏振片，再通过所述二分之一波片。


4.一种基于波片的用于线偏振光的单向传输装置的实验装置，其特征在于，包括：上述权利要求1-3任一项所述的用于线偏振光的单向传输装置、激光器、光功率计和处理器，其中，
所述激光器用于发射线偏振光；
所述用于线偏振光的单向传输装置置于所述激光器和所述光功率计之间，用于正向传输所述线偏振光，反向抑制所述线偏振光的传输；
所述光功率计用于测量正向透射率和反向透射率；
所述处理器与所述光功率计连接，用于处理多个正向透射率和多和个反向透射率，得到对比度，进而确定是否为单向传输。


5.一种基于波片的用于线偏振光的单向传输装置的实验装置使用方法，其特征在于，基于权利要求4所述的实验装置，包括以下步骤：
通过所述激光器发射第一线偏振光；
使所述第一线偏振光正向通过所述用于线偏振光的单向传输装置；
利用所述光功率计测量正向通过单向传输装置的透射率；
将所述用于线偏振光的单向传输装置转动180°；
再次通过所述激光器发射所述第一线偏振光；
使所述第一线偏振光反向通过所述用于线偏振光的单向传输装置；
利用所述光功率计测量反向通过单向传输装置的透射率；
多次测量，得到多个正向透射率和所述多个反向透射率；
利用处理器，处理所述多个正向透射率和所述多个反向透射率，得到最大对比度和最小对比度，进而确定是否为单向传输。


6.一种基于波片的用于圆偏振光的单向传输装置，其特征在于，包括：第一四分之一波片、第二四分之一波片和一个偏振片，其中，两个四分之一波片和所述偏振片安装在同一个支柱上，且所述两个四分之一波片的中心和所述偏振片的中心在...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小虎，刘睿一，崔峥，
申请(专利权)人：山东高等技术研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37