雙折射測量的案例
從注塑到裝車——應(yīng)力雙折射儀如何護(hù)航車載透明件全流程質(zhì)量？
在性能指標(biāo)方面，除了傳統(tǒng)的光學(xué)透過率和機(jī)械強(qiáng)度外，現(xiàn)代車載透明部件還需特別關(guān)注：
動態(tài)環(huán)境下的光學(xué)穩(wěn)定性（消除彩虹紋和眩光）
復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的尺寸穩(wěn)定性
極端溫度條件下的性能保持率
測量儀器的原理介紹
應(yīng)力雙折射測量儀通過測量對透明產(chǎn)品對偏光前后的變化，得到產(chǎn)品的雙折和應(yīng)力的信息。
目前市場大概非為三類，第一種是將產(chǎn)品放在兩個偏光片中間去旋轉(zhuǎn)偏光片，用肉眼去分辨顏色的變化，憑借經(jīng)驗去找到對應(yīng)的數(shù)值，這種方式不管是效率和精確度都非常低。
第二種是采用激光的方式，受限于激光光斑的大小，所以要得到整個樣品的應(yīng)力雙折射分布需要大量的時間去掃描，且機(jī)械位移結(jié)構(gòu)也會影響測量結(jié)果。
第三種是采用偏光感應(yīng)器的方式，將5um×5um大小的偏光片通過獨特的方式制成偏光陣列片，對應(yīng)CCD的每一個像素點，可以在10秒內(nèi)完成整個樣品的雙折射和應(yīng)力信息，目前市場上主流的產(chǎn)品是這一款，畢竟時間就是金錢。
從產(chǎn)品的源頭（原材料）減輕成本和質(zhì)量控制壓力
企業(yè)對成本的控制的第一步就是前期供應(yīng)商的產(chǎn)品性價比的把控，若是前期選購性價比高的產(chǎn)品，不但可以節(jié)省成本，還可以減輕質(zhì)量控制的壓力。通過對不同原材料和不同成型工藝產(chǎn)品應(yīng)力雙折射信息比較，選擇性價比最高的產(chǎn)品。
不同成型工藝：
用良好的研發(fā)設(shè)計降低產(chǎn)品的缺陷
任何產(chǎn)品，如果存在設(shè)計不良缺陷，都會成倍的增加質(zhì)量控制壓力，因此，良好的研發(fā)設(shè)計，是進(jìn)項質(zhì)量控制的重點。
大部分的車載透明部件都會先通過光學(xué)仿真進(jìn)項設(shè)計、開發(fā)再到模具的制作和工藝的調(diào)整。
展開 雙折射取向?qū)訉Ψ轿唤清^定能的測量影響
在取向?qū)拥?em>雙折射可以忽略不計的情況下，偏振面旋轉(zhuǎn)的角度γ等于液晶盒內(nèi)的實際扭曲角φ，那么我們可以簡單地假設(shè)公式1:
(1)
最后應(yīng)用扭矩平衡條件，根據(jù)公式2計算出方位角錨定能量常數(shù)Aφ, 這里 2Δφ=φ0-φ, K22 – 彈性常數(shù), d – 液晶盒厚:
(2)
雙折射取向?qū)樱豪碚?可是對于光配向材料的情況下, 特別是在偏振光照射下發(fā)生分子定向的偶氮染料 [2,3], 取向?qū)拥墓庵?em>雙折射是很重要的，它對于光在LC盒中傳播時的偏振平面旋轉(zhuǎn)角度也有貢獻(xiàn)。
所以取向?qū)拥?em>雙折射需要被考慮在內(nèi)。
考慮光在具有雙折射取向?qū)拥呐で蛄行鸵壕Ш兄袀鞑サ墓鈱W(xué)路徑(Fig.1). 實際的扭曲角φ與偏振平面旋轉(zhuǎn)角度γ不同，γ也受取向?qū)拥难舆tδ1=πΔn1d1/λ所影響
Figure 1. 光在帶有雙折射取向?qū)拥呐で鶯C盒中的傳播示意圖
我們得到了偏振平面旋轉(zhuǎn)角度對取向?qū)?em>雙折射的依賴性的解析解, 公式 3, 其中 δ=πΔnd/λ Δn– 液晶層的雙折射.
(3)
根據(jù)公式3，取向?qū)拥?em>折射各向異性的存在導(dǎo)致通過扭曲液晶盒的透射光的偏振平面的旋轉(zhuǎn)角度增加。(Fig.2). 如果按照公式1給出的標(biāo)準(zhǔn)程序，預(yù)計方位角錨定能量的測量會有誤差. 事實上，取向?qū)拥难舆t有助于光學(xué)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，緩解了對高方位角錨定能量值的要求，并且需要在方位角錨定能量測量的光學(xué)方法中加以考慮。.
Figure 2. 偏振平面旋轉(zhuǎn)角度對取向?qū)舆t滯的預(yù)期依賴性
雙折射取向?qū)樱簩嶒?同時測量光配向材料的方位錨定能量對曝光劑量或取向?qū)雍穸鹊囊蕾囆?需控制取向?qū)拥倪t滯值.
展開 雙折射取向?qū)訉Ψ轿唤清^定能的測量影響
在取向?qū)拥?em>雙折射可以忽略不計的情況下，偏振面旋轉(zhuǎn)的角度γ等于液晶盒內(nèi)的實際扭曲角φ，那么我們可以簡單地假設(shè)公式1:
(1)
最后應(yīng)用扭矩平衡條件，根據(jù)公式2計算出方位角錨定能量常數(shù)Aφ, 這里 2Δφ=φ0-φ, K22 – 彈性常數(shù), d – 液晶盒厚:
(2)
雙折射取向?qū)樱豪碚? 可是對于光配向材料的情況下, 特別是在偏振光照射下發(fā)生分子定向的偶氮染料 [2,3], 取向?qū)拥墓庵?em>雙折射是很重要的，它對于光在LC盒中傳播時的偏振平面旋轉(zhuǎn)角度也有貢獻(xiàn)。
所以取向?qū)拥?em>雙折射需要被考慮在內(nèi)。
考慮光在具有雙折射取向?qū)拥呐で蛄行鸵壕Ш兄袀鞑サ墓鈱W(xué)路徑(Fig.1). 實際的扭曲角φ與偏振平面旋轉(zhuǎn)角度γ不同，γ也受取向?qū)拥难舆tδ1=πΔn1d1/λ所影響
Figure 1. 光在帶有雙折射取向?qū)拥呐で鶯C盒中的傳播示意圖
我們得到了偏振平面旋轉(zhuǎn)角度對取向?qū)?em>雙折射的依賴性的解析解, 公式 3, 其中 δ=πΔnd/λ Δn– 液晶層的雙折射.
(3)
根據(jù)公式3，取向?qū)拥?em>折射各向異性的存在導(dǎo)致通過扭曲液晶盒的透射光的偏振平面的旋轉(zhuǎn)角度增加。 (Fig.2). 如果按照公式1給出的標(biāo)準(zhǔn)程序，預(yù)計方位角錨定能量的測量會有誤差. 事實上，取向?qū)拥难舆t有助于光學(xué)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，緩解了對高方位角錨定能量值的要求，并且需要在方位角錨定能量測量的光學(xué)方法中加以考慮。.
Figure 2. 偏振平面旋轉(zhuǎn)角度對取向?qū)舆t滯的預(yù)期依賴性
雙折射取向?qū)樱簩嶒? 同時測量光配向材料的方位錨定能量對曝光劑量或取向?qū)雍穸鹊囊蕾囆?需控制取向?qū)拥倪t滯值.
展開 [VirtualLab] 各向異性方解石晶體的雙折射效應(yīng)
[VirtualLab] 各向異性方解石晶體的雙折射效應(yīng)
摘要
雙折射效應(yīng)是各向異性材料最重要的光學(xué)特性，并廣泛應(yīng)用于多種光學(xué)器件。當(dāng)入射光波撞擊各向異性材料，會以不同的偏振態(tài)分束到不同路徑，即眾所周知的尋常光束和異常光束。在本示例中，描述了如何利用VirtualLab Fusion對雙折射進(jìn)行仿真，并分析入射偏振態(tài)和晶體厚度對雙折射效應(yīng)的影響。
2. 系統(tǒng)建模
3. 單軸晶體的雙折射現(xiàn)象
當(dāng)光束沿晶體光軸軸方向傳播 (其場向量因此在垂直于光軸的平面上)至晶體，不會發(fā)生雙折射現(xiàn)象，并將以單一速度通過晶體。然而，當(dāng)如何光束的傳輸方向與光軸存在夾角，將會隨其進(jìn)入晶體產(chǎn)生兩種透射模態(tài)(尋常和異常)。兩種模態(tài)在晶體中具有不同的速度，且偏振方向相互垂直。這種就是著名的雙透射或雙折射現(xiàn)象。
探測器上的場追跡結(jié)果。注意，為適應(yīng)不同偏振方向?qū)μ綔y器進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)
4. 對于不同初始偏振態(tài)的雙折射
5. 不同晶體厚度的雙折射
6. 文件信息
了解更多
- Optically Anisotropic Media in VirtualLab Fusion
- Conical Refraction in Biaxial Crystals
- Polarization Conversion in Uniaxial Crystals
展開 
Ansys | 雙折射是什么？
雙折射（birefringence或double refraction）是一種存在于某些材料中的光學(xué)現(xiàn)象。大多數(shù)透光材料具有單一折射率，可改變光穿過材料時的路徑。但是，在雙折射材料中，一束光線會遇到兩種折射率，從而分裂成兩束沿著不同的軌跡傳播的光線。
雙折射的核心原理
雙重折射現(xiàn)象取決于材料的結(jié)構(gòu)（即材料的晶格），以及入射光線的偏振和傳播方向。非偏振光進(jìn)入雙折射材料后，會分裂成兩條不同的光線，分別稱為尋常光線（o光線）和非尋常光線（e光線）。o光線的偏振方向垂直于（或正交于）光軸——即光不會發(fā)生雙折射的方向，而e光線的偏振方向與光軸不完全垂直。這兩條偏振光線在折射后，會以不同的角度和速度傳播。
多種不同晶體天然表現(xiàn)出各向異性和雙折射特性。在光學(xué)中，各向異性是指一種材料屬性，該屬性隨測量方向而變化。具有這類性質(zhì)的材料包括：
碳酸鈣（方解石）
石英
電氣石
紅寶石
二氧化鈦（金紅石）
氟化鎂（氟鎂石）
此外，還有多種具有非晶態(tài)各向異性結(jié)構(gòu)的合成材料也能表現(xiàn)出雙折射現(xiàn)象，包括
纖維材料
長鏈聚合物
樹脂
復(fù)合材料
應(yīng)力雙折射
有一種特殊類型的雙折射稱為應(yīng)力雙折射，這種現(xiàn)象發(fā)生在材料受到外力或形變時。應(yīng)力雙折射由彈光效應(yīng)（也稱為壓光效應(yīng)）引起，常見于塑料和拉伸薄膜等材料。
應(yīng)力的引入會導(dǎo)致分子層面的變化，造成原子分布不均勻和力學(xué)屬性變化。該效應(yīng)會使材料在承受應(yīng)力或載荷時折射率發(fā)生變化。
彈光效應(yīng)在某些方面類似于壓電效應(yīng)。壓電效應(yīng)是材料在承受機(jī)械應(yīng)力時產(chǎn)生電荷的物理現(xiàn)象，而彈光效應(yīng)則是施加的載荷改變了材料的電荷分布。但不同之處在于，前者改變的是電氣屬性，后者則是材料在原子重新分布后發(fā)生光學(xué)屬性變化。
展開 測量食用油品質(zhì)的折射率可以用什么儀器？
折射率是食用油品質(zhì)的一項重要指標(biāo)。油品的混合濃度、油品是否摻假可以通過其折射率之間的差別來進(jìn)行有效的甄別。特別是在鑒別食用油品質(zhì)及地溝油時。不同種類的食用油折射率有所差別, 同一種油不同產(chǎn)品之間由于含水量和雜質(zhì)的不同, 其折射率也有很大的差別。摻假的油類或地溝油與同種類正常油品的成分有明顯的不同, 有時在色澤上也有很大的變化 其折射率更會有所不同。
為測量食用油折射率，基于泰曼-格林干涉儀，在室溫20℃、光源波長632.8 nm條件下，通過面陣CCD相機(jī)拍照獲取食用油的干涉條紋圖像，并利用圖像處理技術(shù)，快速測量出不同食用油樣品干涉條紋的移動量，進(jìn)而求得其折射率。為提高檢測效率關(guān)于測量食品的折射率儀器工采網(wǎng)推薦使用加拿大FISO 光纖折射率傳感器 - FRI。
FRI是一種光纖折射率傳感器，作為一種小型傳感器，F(xiàn)RI可以提供在線折射率測量，同時使用它可以持續(xù)對任何過程進(jìn)行監(jiān)控，不管這種過程是工業(yè)過程還是食品工程的化學(xué)過程，這樣就排除了人工采樣和測量一致性的問題。此外，F(xiàn)RI傳感器還可在不同的溫度、EMI和其他條件變化的環(huán)境下正常工作。在任何涉及流體化學(xué)和流體質(zhì)量控制的應(yīng)用中，包括冷卻系統(tǒng)，上述研發(fā)部門的工程師們可能需要通過在一段時間內(nèi)，監(jiān)控具體特性的性能來改善過程和產(chǎn)品技術(shù)。而在運行、過程、制造過程或產(chǎn)品的整個生命周期，特定的產(chǎn)品性能變化將在折射率上表現(xiàn)出來。
FRI光纖折射率傳感器是測量工業(yè)、化學(xué)和食品加工過程中流體折射率的理想產(chǎn)品。它們也常被用來測量油濃度比例。對于儀器行業(yè)的工程師而言，這種經(jīng)現(xiàn)場驗證的解決方案無疑是一種寶貴的資產(chǎn)。FRI光纖折射率傳感器為業(yè)內(nèi)現(xiàn)有應(yīng)用提供了更好更可靠的折射率測量，同時，該傳感器也具備惡劣條件下持續(xù)在線監(jiān)控流體折射率的新擴(kuò)展能力。
展開 【FRED】雙折射晶體偏振干涉效應(yīng)
? 雙折射晶體和偏振光干涉
? 光源偏振設(shè)置
? 雙折射材料方向和其他設(shè)定
? 干涉結(jié)果和光線性質(zhì)查看
? 漸變折射率(GRIN)材料
? 腳本設(shè)置漸變折射率材料
? 定性模擬結(jié)果
雙折射晶體和偏振光干涉
偏振光干涉現(xiàn)象在實際中有很多應(yīng)用，這里要模擬的是一種典型的雙折射干涉實驗，設(shè)置如下圖所示：左側(cè)是偏振光源，偏振方向是在xy平面且與x軸夾角45度，所有光線的反向延長線指向一點。接下來光線經(jīng)過方解石平板，厚2mm，光軸方向沿z 軸。然后光線通過偏振片，偏振片方向與光源方向垂直（xy 平面，與x 夾角-45度），偏振片是通過設(shè)置偏振鍍膜來實現(xiàn)的。最右邊是接收分析面，光線在這里停止，用來計算光強(qiáng)。
圖1. 系統(tǒng)設(shè)置
下面設(shè)置雙折射材料。在材料文件夾下右擊，選擇新建材料（create a new material），選擇類型為取樣雙折射材料或旋光性物質(zhì)（sampled birefringent and/or optically active material），波長設(shè)置為0.5875618，o光和e光的折射率分別設(shè)為1.66 和 1.49，光軸方向設(shè)置為z軸（0，0，1）。
圖2. 雙折射材料
偏振片是通過偏振鍍膜來實現(xiàn)的，如下新建偏振鍍膜。右擊鍍膜文件夾，新建鍍膜，類型選擇偏振/波片鍍膜瓊斯矩陣(Polarizer/Waveplate Coating jones matrix)，然后默認(rèn)的就是沿x軸偏振鍍膜。
圖3. 偏振鍍膜
右擊光源文件夾并選擇新建詳細(xì)光源。命名為Diverging beam，光源的類型選擇為六邊形平面，方向選擇從某點發(fā)出，并且把這一點選在z軸負(fù)軸的某一點(0,0,-20)。
展開 雙折射晶體偏振干涉效應(yīng)
? 雙折射晶體和偏振光干涉
? 光源偏振設(shè)置
? 雙折射材料方向和其他設(shè)定
? 干涉結(jié)果和光線性質(zhì)查看
? 漸變折射率(GRIN)材料
? 腳本設(shè)置漸變折射率材料
? 定性模擬結(jié)果
雙折射晶體和偏振光干涉
偏振光干涉現(xiàn)象在實際中有很多應(yīng)用，這里要模擬的是一種典型的雙折射干涉實驗，設(shè)置如下圖所示：左側(cè)是偏振光源，偏振方向是在xy平面且與x軸夾角45度，所有光線的反向延長線指向一點。接下來光線經(jīng)過方解石平板，厚2mm，光軸方向沿z 軸。然后光線通過偏振片，偏振片方向與光源方向垂直（xy 平面，與x 夾角-45度），偏振片是通過設(shè)置偏振鍍膜來實現(xiàn)的。最右邊是接收分析面，光線在這里停止，用來計算光強(qiáng)。
圖1. 系統(tǒng)設(shè)置
下面設(shè)置雙折射材料。在材料文件夾下右擊，選擇新建材料（create a new material），選擇類型為取樣雙折射材料或旋光性物質(zhì)（sampled birefringent and/or optically active material），波長設(shè)置為0.5875618，o光和e光的折射率分別設(shè)為1.66 和 1.49，光軸方向設(shè)置為z軸（0，0，1）。
圖2. 雙折射材料
偏振片是通過偏振鍍膜來實現(xiàn)的，如下新建偏振鍍膜。右擊鍍膜文件夾，新建鍍膜，類型選擇偏振/波片鍍膜瓊斯矩陣(Polarizer/Waveplate Coating jones matrix)，然后默認(rèn)的就是沿x軸偏振鍍膜。
圖3. 偏振鍍膜
右擊光源文件夾并選擇新建詳細(xì)光源。命名為Diverging beam，光源的類型選擇為六邊形平面，方向選擇從某點發(fā)出，并且把這一點選在z軸負(fù)軸的某一點(0,0,-20)。
展開 曲面上的雙折射效應(yīng)
由于雙折射效應(yīng)強(qiáng)烈依賴于晶軸相對于入射光方向的取向，因此當(dāng)涂層應(yīng)用于曲面時，對此類元件的討論特別令人關(guān)注。
各向異性涂層的仿真與分析
本用例介紹了在表面上添加各向異性涂層的特性，并分別研究了λ/4涂層在平面和曲面上的偏振轉(zhuǎn)換。
各向異性方解石晶體的雙折射效應(yīng)
本用例演示了利用VirtualLab Fusion模擬雙折射，并研究了輸入偏振和晶體厚度的影響。
雙折射晶體偏振干涉效應(yīng)
? 雙折射晶體和偏振光干涉
? 光源偏振設(shè)置
? 雙折射材料方向和其他設(shè)定
? 干涉結(jié)果和光線性質(zhì)查看
? 漸變折射率(GRIN)材料
? 腳本設(shè)置漸變折射率材料
? 定性模擬結(jié)果
雙折射晶體和偏振光干涉
偏振光干涉現(xiàn)象在實際中有很多應(yīng)用，這里要模擬的是一種典型的雙折射干涉實驗，設(shè)置如下圖所示：左側(cè)是偏振光源，偏振方向是在xy平面且與x軸夾角45度，所有光線的反向延長線指向一點。接下來光線經(jīng)過方解石平板，厚2mm，光軸方向沿z 軸。然后光線通過偏振片，偏振片方向與光源方向垂直（xy 平面，與x 夾角-45度），偏振片是通過設(shè)置偏振鍍膜來實現(xiàn)的。最右邊是接收分析面，光線在這里停止，用來計算光強(qiáng)。
圖1. 系統(tǒng)設(shè)置
下面設(shè)置雙折射材料。在材料文件夾下右擊，選擇新建材料（create a new material），選擇類型為取樣雙折射材料或旋光性物質(zhì)（sampled birefringent and/or optically active material），波長設(shè)置為0.5875618，o光和e光的折射率分別設(shè)為1.66 和 1.49，光軸方向設(shè)置為z軸（0，0，1）。
圖2. 雙折射材料
偏振片是通過偏振鍍膜來實現(xiàn)的，如下新建偏振鍍膜。右擊鍍膜文件夾，新建鍍膜，類型選擇偏振/波片鍍膜瓊斯矩陣(Polarizer/Waveplate Coating jones matrix)，然后默認(rèn)的就是沿x軸偏振鍍膜。
圖3. 偏振鍍膜
右擊光源文件夾并選擇新建詳細(xì)光源。命名為Diverging beam，光源的類型選擇為六邊形平面，方向選擇從某點發(fā)出，并且把這一點選在z軸負(fù)軸的某一點(0,0,-20)。
展開 VirtualLab：曲面上的雙折射效應(yīng)
由于雙折射效應(yīng)強(qiáng)烈依賴于晶軸相對于入射光方向的取向，因此當(dāng)涂層應(yīng)用于曲面時，對此類元件的討論特別令人關(guān)注。
各向異性涂層的仿真與分析
本用例介紹了在表面上添加各向異性涂層的特性，并分別研究了λ/4涂層在平面和曲面上的偏振轉(zhuǎn)換。
各向異性方解石晶體的雙折射效應(yīng)
本用例演示了利用VirtualLab Fusion模擬雙折射，并研究了輸入偏振和晶體厚度的影響。
[FRED] 雙折射晶體偏振干涉效應(yīng)
</p><p>? 雙折射晶體和偏振光干涉</p><p>? 光源偏振設(shè)置</p><p>? 雙折射材料方向和其他設(shè)定</p><p>? 干涉結(jié)果和光線性質(zhì)查看</p><p>? 漸變折射率(GRIN)材料</p><p>? 腳本設(shè)置漸變折射率材料</p><p>? 定性模擬結(jié)果</p><p>雙折射晶體和偏振光干涉</p><p>偏振光干涉現(xiàn)象在實際中有很多應(yīng)用，這里要模擬的是一種典型的雙折射干涉實驗，設(shè)置如下圖所示：左側(cè)是偏振光源，偏振方向是在xy平面且與x軸夾角45度，所有光線的反向延長線指向一點。接下來光線經(jīng)過方解石平板，厚2mm，光軸方向沿z 軸。然后光線通過偏振片，偏振片方向與光源方向垂直（xy 平面，與x 夾角-45度），偏振片是通過設(shè)置偏振鍍膜來實現(xiàn)的。最右邊是接收分析面，光線在這里停止，用來計算光強(qiáng)。</p><p class="ql-align-center"><img referrerpolicy="no-referrer" crossorigin="anonymous" data-referrer-policy-set="true" src="https://q4.itc.cn/images01/20260227/516d3ec1e8bb49d9b5b894255f0f47d6.png"></p><p>圖1. 系統(tǒng)設(shè)置</p><p>下面設(shè)置雙折射材料。在材料文件夾下右擊，選擇新建材料（create a new material），選擇類型為取樣雙折射材料或旋光性物質(zhì)（sampled birefringent and/or optically active material），波長設(shè)置為0.5875618，o光和e光的折射率分別設(shè)為1.66 和 1.49，光軸方向設(shè)置為z軸（0，0，1）。
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?雙折射晶體和偏振光干涉
?光源偏振設(shè)置
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?腳本設(shè)置漸變折射率材料
?定性模擬結(jié)果
雙折射晶體和偏振光干涉
偏振光干涉現(xiàn)象在實際中有很多應(yīng)用，這里要模擬的是一種典型的雙折射干涉實驗，設(shè)置如下圖所示：左側(cè)是偏振光源，偏振方向是在xy平面且與x軸夾角45度，所有光線的反向延長線指向一點。接下來光線經(jīng)過方解石平板，厚2mm，光軸方向沿z 軸。然后光線通過偏振片，偏振片方向與光源方向垂直（xy 平面，與x 夾角-45度），偏振片是通過設(shè)置偏振鍍膜來實現(xiàn)的。最右邊是接收分析面，光線在這里停止，用來計算光強(qiáng)。
圖1.系統(tǒng)設(shè)置
下面設(shè)置雙折射材料。在材料文件夾下右擊，選擇新建材料（create a new material），選擇類型為取樣雙折射材料或旋光性物質(zhì)（sampled birefringent and/or optically active material），波長設(shè)置為0.5875618，o光和e光的折射率分別設(shè)為1.66 和 1.49，光軸方向設(shè)置為z軸（0，0，1）。
圖2.雙折射材料
偏振片是通過偏振鍍膜來實現(xiàn)的，如下新建偏振鍍膜。右擊鍍膜文件夾，新建鍍膜，類型選擇偏振/波片鍍膜瓊斯矩陣(Polarizer/Waveplate Coating jones matrix)，然后默認(rèn)的就是沿x軸偏振鍍膜。
圖3.偏振鍍膜
右擊光源文件夾并選擇新建詳細(xì)光源。命名為Diverging beam，光源的類型選擇為六邊形平面，方向選擇從某點發(fā)出，并且把這一點選在z軸負(fù)軸的某一點(0,0,-20)。
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雙折射晶體和偏振光干涉
□ 光源偏振設(shè)置
□ 雙折射材料方向和其他設(shè)定
□ 干涉結(jié)果和光線性質(zhì)查看
□ 漸變折射率(GRIN)材料
□ 腳本設(shè)置漸變折射率材料
□ 定性模擬結(jié)果
雙折射晶體和偏振光干涉
偏振光干涉現(xiàn)象在實際中有很多應(yīng)用，這里要模擬的是一種典型的雙折射干涉實驗，設(shè)置如下圖所示：左側(cè)是偏振光源，偏振方向是在xy平面且與x軸夾角45度，所有光線的反向延長線指向一點。接下來光線經(jīng)過方解石平板，厚2mm，光軸方向沿z 軸。然后光線通過偏振片，偏振片方向與光源方向垂直（xy 平面，與x 夾角-45度），偏振片是通過設(shè)置偏振鍍膜來實現(xiàn)的。最右邊是接收分析面，光線在這里停止，用來計算光強(qiáng)。
圖1.系統(tǒng)設(shè)置
下面設(shè)置雙折射材料。在材料文件夾下右擊，選擇新建材料（create a new material），選擇類型為取樣雙折射材料或旋光性物質(zhì)（sampled birefringent and/or optically active material），波長設(shè)置為0.5875618，o光和e光的折射率分別設(shè)為1.66 和 1.49，光軸方向設(shè)置為z軸（0，0，1）。
圖2.雙折射材料
偏振片是通過偏振鍍膜來實現(xiàn)的，如下新建偏振鍍膜。右擊鍍膜文件夾，新建鍍膜，類型選擇偏振/波片鍍膜瓊斯矩陣(Polarizer/Waveplate Coating jones matrix)，然后默認(rèn)的就是沿x軸偏振鍍膜。
圖3.偏振鍍膜
右擊光源文件夾并選擇新建詳細(xì)光源。
展開 Ansys Zemax | 如何模擬雙折射偏振器件
在本例中，結(jié)構(gòu)1和3（均追跡晶體2中的尋常光線）的光線不發(fā)生偏折，而結(jié)構(gòu)2和4的光線發(fā)生雙折射偏折。
假設(shè)我們需要計算偏振光的消光比。如果通過實驗的方法進(jìn)行測量，我們需要使用Y方向偏振的光入射偏振器并測量透過的光強(qiáng)，再計算X方向的偏振光透過的光強(qiáng)并計算兩者之比。實際上這也是OpticStudio計算消光比的方式。唯一復(fù)雜的點在于透過的光強(qiáng)為兩個結(jié)構(gòu)的相干疊加。因此我們需要先計算場振幅的疊加再計算光強(qiáng)。最簡便的方法是使用ZPL宏來完成這一計算過程。
以下是我們需要用到的宏語言關(guān)鍵詞（完整的語法請參考用戶手冊）
POLDEFINE Ex, Ey, PhaX, PhaY：用來定義光線的起始偏振態(tài)
POLTRACE Hx, Hy, Px, Py, wavelength, vec, surf：用來對特定的光線在特定的表面上執(zhí)行偏振光線追跡，并將追跡結(jié)果保存在參數(shù)vec定義的數(shù)組中。
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