第四章 實驗結果與討論
4.2. 可變延遲量延遲片的量測結果
4.2.1 可變延遲量延遲片在不同 P 角時的量測結果
圖 4-4 P = 15°、30 °、 60°、 75°,可變延遲量延遲片方位角與半波 延遲片方位角關係圖
圖 4-5 P = 15°、30 °、 60°、 75°,可變延遲量延遲片延遲量與半波 延遲片方位角關係圖
在 4.1.2 節裡,選擇了 P = 15°、30 °、 60°、 75° ,量測半波延遲
點,所以此時奇點的出現與量測系統無關,應與元件有關;
4.2.3 可變延遲量延遲片量測結果與考慮誤差後的理論圖形
選擇 P=75° ,個別量測元件得到 Q1=93°, Q3 = 87° , H2=171°,
由此可畫出經過修正後的理論線; 量測多組後,可找出延遲量斜率的平 均值與延遲量斜率的標準差,如表 4-1。圖 4-6 為延遲量的理論值與四 組量測值圖,圖 4-7 為方位角的理論值與四組量測值圖。
理論值斜率 3.920 第一組斜率 3.929 第二組斜率 3.931 第三組斜率 3.936 第四組斜率 3.938
平均值 3.934
標準差 0.004 表 4-1 延遲量斜率的平均值與標準差
圖 4-6 延遲量的理論值與四組量測值圖
圖 4-7 方位角的理論值與四組量測值圖
圖 4-8 延遲量的標準差與半波延遲片方位角關係圖,單位為度(Degree) 標準差均在 1.5° 內。
根據之前的理論,當θ2<0° 時,此時的延遲量應為負值。因為 three intensity 量測公式是利用三角函數來做運算,而延遲量的公式 有無法判斷正負號的問題,所以在使用電腦做運算後,需要自行判斷此 時的延遲量為正值或負值。在實驗上可以再多加一塊四分之一波長延遲 片,或是直接量測經過可變延遲量延遲片的 Stokes Vectors,即可判 斷出當 θ2<0° 時,可變延遲量延遲片的延遲量為負值;當 θ2>0°
standard deviation (degree)
時,此時的延遲量為正值。
第四塊四分之一波長的延遲片,此延遲片的延遲量可以不必是很理想的 90 度延遲量,且方位角與可變延遲量延遲片的方位角差 90 度,得到可 線性變化的小角度延遲量,圖 4-10 為利用此一概念得到的延遲量理論 圖
圖 4-9 增加補償片的系統示意圖
圖 4-10 增加補償片的延遲量與半波延遲片方位角關係理論圖 4.2.5 前後兩塊四分之一波長延遲片方位角未對齊的影響
藉由 Matlab (附錄三) 可以推算前後兩塊四分之一波長延遲片方位角 未對齊的影響,如圖 4-11;圖 4-11 是以三個元件延遲量均理想,但兩 塊四分之一波長延遲片方位角差 1°,0.75°,0.5°,0.25°,與 0°為條
可變延遲量延遲片
光軸 延遲片Q4
等效為
可變延遲量延遲片
延遲片Q4
光軸
件畫圖,可看到方位角即使相差一度,在 90 度附近的延遲量也不會受 到影響。因為我們設定的使用範圍在 90 度延遲量附近,因此在實用上,
即使前後兩塊方位角有誤差,對我們使用可變延遲量延遲片的影響是極 小的。
圖 4-11 元件理想,兩塊四分之一波長延遲片方位角差 1°,0.75°,
0.5°,0.25°,與 0°的延遲量與半波延遲片方位角關係圖