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图1.5光学读写系统原理图
从上面的原理图可见，从激光二极管发射的发散光，通过准直透镜后成为平行光。这束平行光通过偏振光分束棱镜(PBS)后，只有P分量偏振通过(即成为P偏振光)，再通过波片，使偏振方向旋转45度，变成圆偏振光。这束平行圆偏振光被物镜聚焦到光盘的信息层，然后反射回来，又通过波片时，再一次使偏振方向旋转45度。这样这束反射光与原来的入射光成90度，成为S偏振光，在偏振分光棱镜PBS的偏振反射面处反射并被分光棱镜分光到误差检出系统和信号检出系统。误差系统一路的光通过柱面镜再投射到多象限探测器上，以便通过电路计算得出误差伺服信号，从而通过反馈电路控制物镜的伺服执行机构使物镜正确聚焦跟踪在光盘的信息层上使之正确地读出或写入信息；另一路光被光电二极管接收后由光信号变为数据电信号。
1.4 课题研究的目的以及关键技术
本文研究的项目目的就是如何设计和生产高消光比低成本的双石英晶体复合的用于光学读取头的消色差1/4波片。
本课题最终设计的石英复合宽带波片主要包含下面的几个关键技术
(1)突破传统的不同材料复合达到消色差目的的观念，提出同种材料复合消色差的设计思想
(2)基于复合波片的理论，经过优化，提出了双石英复合的消色差波片的设计模型
(3)提出了双石英复合1/4波片的延迟量间接测试方法，即偏振透过率测试法
2 双石英波片设计的理论模型
2.1 琼斯(Jones)矩阵的理论
偏振光的另外一种研究方法就是利用矩阵的方法来研究[8]。偏振的矩阵表示能够提供一种用最简练的矩阵形式进行简单的矩阵运算来推算出复杂的偏振器件系统的出射光偏正状态的方法，而不必去研究系统中每一个过程的具体物理意义。下面是矩阵方法之一的琼斯矩阵的相关介绍。
2.1.1 偏振光的琼斯矢量表示
设在主轴系统中偏振光E的两个正交分量的复振幅为
(2-1)
矩阵表示法就是用一个称为琼斯矢量的列矩阵来表示偏振光
(2-2)
我们知道偏振光的强度是它的两个分量强度之和，即
(2-3)
而通常我们研究的都是光强的相对变化，所以其归一化形式可以用 取出E的每一个分量而得到。同时，考虑到偏振光的形状、位置以及旋转方向仅仅取决于两分量的振幅比 和位相差 ，因此归一化的琼斯矢量可以写为
(2-4)
同样的方法，我们可以得到一些偏振态的归一化琼斯矢量[9]。
2.1.2 波片的琼斯矩阵表示
偏振光经过偏振器件以后，光的偏振态会发生变化。若入射光的偏振态表示为 , 经过偏振器件之后变为 ,则偏振器件的先行变换作用可以用一个两行两列的矩阵来表示，即