實驗架設以及光學元件之特性量測

圖(3-9) 溫控器(溫控平台)。

照片中，平台上的那塊玻璃就是液晶盒。溫控時，左方的蓋子是蓋上 的，此時上下加熱平台會將熱源傳導給液晶盒。

圖(3-10) 線性偏振片。

圖(3-11) 溫控器(溫控主機)。

圖(3-12) 數據截取器。

連接光偵測器與電腦，進行數據截取的工作。

圖(3-13) 光偵測器。

圖(3-14) 保溫盒。

保溫盒為保利龍自製而成，減少環境溫度對溫控系統的影響，並可以 阻絕環境光照成數據截取的誤差。

3.2.2 實驗架設

圖(3-15)為暗態漏光量測的系統架構。參考上圖，所謂”暗態漏光”指 的是，當水平(或垂直)配向液晶盒的指向矢平行或垂直於 crossed

polarizers 的任一穿透軸時，照理來說是沒有出射光的(此即”暗態”)，但事 實上還是會有一點點的出射光(此即”漏光”)。

實驗架構描述如下：

將電腦取下的數據經過理論的計算，就可以得到因液晶指向矢擾動造的的 光散射 (intrinsic light leakage)(參考 3.3.2 節)。

光源

632.8nm氦氖雷射

線性偏振片

穿透軸在水平方向 線性偏振光

(水平方向偏振)

液晶盒 液晶分子軸向平行 或重直水平方向

線性檢偏片 線性偏振光

(水平方向偏振) 穿透軸垂直水平方向

溫控器

控制液晶盒的溫度

電腦

取數據 光源

632.8nm氦氖雷射

線性偏振片

穿透軸在水平方向 線性偏振光

(水平方向偏振)

液晶盒 液晶分子軸向平行 或重直水平方向

線性檢偏片 線性偏振光

(水平方向偏振) 穿透軸垂直水平方向

溫控器

控制液晶盒的溫度

電腦

取數據

圖(3-15) 測量暗態漏光的實驗架設圖。

3.2.3 溫控器

為確保溫控器控溫的穏定性和正確性，我們將溫控器送回原廠校正。

附錄(1)是校正的結果。

with the same quality

Laser

I

I

with the same quality

Laser

I

I

P A (b) P A

(a)

z x y with the same quality

Laser

I

I

with the same quality

Laser

I

I

P A (b) P A

(a)

z x y

z x y

3.2.4 檢偏片(analyzer)

圖(3-17) (a)圖是測 tA//的架設圖。

(b)圖是測 t_A┴的架設圖。

我們把 analyzer 的穿透率分為二種:

(1)當入射光偏極化方向和 analyzer 的穿透軸平行時,analyzer 穿透率稱 為t_A//。(圖[3-17a]的情況)

(2)當入射光偏極化方向和 analyzer 的穿透軸垂直時,analyzer 的穿透率 稱為 t_A┴。(圖[3-17b]的情況)

在 4.1 節中，我們假設雷射光源近似為線偏振,且偏振方向 45 度於 polarizer 的穿透軸方向(x 軸).在實際情況下，雖然經過 polarizer 之後 的光幾乎是 x 方向偏振的，但是還是有一些偏振分量在y 軸上。參考圖 (3-17)，定義經過 polarizer 之後的出射光 I_p在x 軸上的分量為 I_px，y 軸上的分量為 I_py。

在圖(3-17a)的情況下，I_p經過 analyzer 後的光強IA’可以表示為：

3.2.5 偏振片(polarizer)

在實際情況下，光源經過 polarizer(穿透軸在x 軸方向)之後的光幾 乎是 x 方向偏振的，但是還是有一些偏振分量在y 軸上。因為在 4.1 節中，

我們假設雷射光源近似為線偏振,且偏振方向 45 度於 polarizer 的穿透軸 方向(x 軸)，故我們可以設設

I_px：I_py ～ t_A//：t_A┴………(3-24) 其中，經過 polarizer 之後的出射光 I_p在x 軸上的分量為 I_px，y 軸上的 分量為 I_py。

3.2.6 規一化光強之量測

為方便之後測量數據之比較，我們先訂義規一化光強 I_p，其量測方 法如下圖。

圖(3-18) 量測規一化光強 Ip的實驗架構。

P hot

stage

A detector

t

t

I

P hot

stage

A detector

t

t

I

3.2.7 液晶盒

圖(3-19) parallel polarizers 時的實驗架構。

(a)圖的液晶分子軸向在 x 方向。(e-mode) 3-19b)polarizer 的穿透軸方向，則理論上出射光的偏極化方向會和入射 光的偏極化方向一樣(參考 3.3.2 節)。參考圖(3-19a)，I_p= I_px +I_py。因為

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第4章 量測理論