偏光計 (ポラリメータ)とは

■偏光計 (ポラリメータ) とは

偏光計（Polarimeter）は、入力光がどのように偏光しているかを測る機器です。具体的には、直線偏光や楕円偏光などの偏光の状態（SOP : State Of Polarization）や、偏光している光と偏光していない光との混ざり具合である偏光度（DOP : Degree Of Polarization）を測り、計測結果をポアンカレ球^*1やストークスパラメータ^*1として表示します。 ≪偏光状態の測定≫ 偏光状態を測定するには、入射光の強度（S₀）、直交する電界成分間（0°と90°）の強度差（S₁）、電界成分（π/4＝45°）と電界成分（－π/4＝135°）との強度差（S₃）、右回り円偏光と左回り円偏光との強度差（S₃）からなるストークスパラメータ（S₀～S₃）を測る必要があります。 S₀は、入射光量を光検出器で測定します（図1(a)）。 S₁は、光検出器の前に偏光子を置き、偏光子が0°と90°のときの透過光量を測定しデータ処理部で差文を計算します（図1(b)）。 S₂は、S₁の配置で偏光子が45°と135°のときの差分を求めます（図1(c)）。 S₃は、S₂の配置の偏光子と検出器の間に1/4波長板（移相子）を入れた上で差分を求めます（図1(d)）。 また、データ処理部では正規化処理や波長依存性の補正を加えてポアンカレ球などの表示部に出力します。

図１. 偏光計の原理

≪偏光度の測定≫ 入力光がすべて偏光している場合は完全偏光と呼ばれますが、非偏光の光が混ざっている場合には部分偏光と呼ばれます。部分偏光も含めた偏光度Vは V ＝ 100 × √( S₁^２+ S₂^２+ S₃^２) / S₀　　　　（％） で定義され、どのくらい完全偏光な光が含まれているかを表します。   ＊１）「やさしい技術解説　偏光とは」を参照してください。

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