편광기술 ② | 복굴절, 위상차, 편광, 배향각은 무엇을 말하는 걸까?

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편광기술 ② | 복굴절, 위상차, 편광, 배향각은 무엇을 말하는 걸까?

2025-03-10

POLARIZATION TECHNOLOGY ②

편광기술 ② | 복굴절, 위상차, 편광,
배향각은 무엇을 말하는 걸까?

빛의 진동을 이해하는 핵심 - 편광, 복굴절, 위상차
편광 기술 시리즈 ② | 산업 전문가를 위한 용어 사전 A to Z

📌 이 글에서 알 수 있는 것

1. 편광 필수 용어 정의
2. 산업별(반도체, 디스플레이, 광통신) 편광 용어의 기술적 의미
3. 연구·설계·측정에서 용어를 정확히 활용하는 방법

편광의 종류가 궁금하시다면, 1편을 확인하세요.

편광 기술 시리즈 ① 확인하기

SECTION 01

✅ 위상차 및 복굴절 용어

용어	정의
위상 Phase	주기적인 파형에서 같은 지점에 해당하는 개소의 상태.
위상차 Phase Difference	어느 지점에서 2개의 파장의 위상의 차이.
복굴절 위상차 Birefringence Phase Difference	진행 방향에 수직인 면 내에서 빛을 서로 직교하는 성분으로 나누었을 때, 나누어진 파의 위상의 차를 가리킴. 단위는 〖°〗, 〖deg〗, 〖rad〗, 〖nm〗, 〖파장〗, 〖λ〗를 사용하고, 업계에 따라 단위가 다르다.
상대 위상차 Relative Phase Difference	파장의 주기성을 고려하여 한 파장마다 반복되는 위상차를 정의하는 방법. 위상차가 한 파장분 발생한 경우, 상대 위상차는 0, 절대 위상차는 2π가 된다.
절대 위상차 Absolute Phase Difference	파의 주기성과 관계없이 한 파장 이상의 위상차를 모두 합산하여 정의하는 방법. 예를 들어, 위상차가 1파장 발생한 경우, 상대 위상차는 0, 절대 위상차는 2π가 된다.
복굴절 Birefringence	결정 등의 이방성 물질에 입사하는 빛이 서로 수직인 진동 방향을 가진 두 개의 편광으로 나뉘는 현상. 굴절률이 편광 방향에 따라 달라질 때, 빛의 속도도 변하게 되어 이러한 현상이 발생한다.

SECTION 02

✅ 편광의 기본 용어

용어	정의
편광 상태 Polarization State	편광의 종류의 분류를 나타냄. 완전 편광, 부분 편광, 비편광이 있으며, 완전 편광은 직선 편광, 원 편광, 타원 편광으로 나뉜다.
원 편광 Circular Polarization	빛의 진행 방향에 대해 수광 측에서 보았을 때, 빛의 진폭 끝단이 원운동을 하는 상태. 우회전 원 편광과 좌회전 원 편광으로 나뉜다. 빛을 편광자와 그것에 대해 주축방위를 45°회전 시킨 1/4 파장판을 투과시킨 것으로 얻어진다. 편광자의 투과축에 대해 수광측에서 봐서 시계 방향으로 1/4파장판의 빠른축을 45°회전시키면 좌회전 원 편광, 느린축을 45°회전시키면 우회전 편광이 된다.
우회전 원 편광 Right Circular Polarization	빛의 진행 방향에서 시계 방향으로 회전하는 원 편광.
좌회전 원 편광 Left Circular Polarization	빛의 진행 방향에서 반시계 방향으로 회전하는 원 편광.
타원 편광 Elliptical Polarization	빛의 진행 방향에서 수광 측에서 보았을 때, 빛의 진폭 끝단이 타원형을 그리는 상태. 우회전 타원 편광과 좌회전 타원 편광으로 나뉜다.
직선 편광 Linear Polarization	빛의 진행 방향에서 수광 측에서 보았을 때, 빛의 진폭 끝단이 직선 운동을 하는 상태.
비편광 Unpolarized Light	다양한 편광이 혼재하여 규칙성이 없는 상태의 빛.
무편광 Depolarized Light	다양한 편광이 혼재하여 규칙성이 없어진 상태의 빛으로, 비편광과 유사한 개념이지만 특정 편광 성분이 섞여 있을 수 있음.
랜덤 편광 Random Polarization	빛의 편광 상태가 시간적으로 무작위로 변하는 상태.
완전 편광 Complete Polarization	단일한 편광 상태의 빛.
부분 편광 Partial Polarization	여러 편광 상태가 합쳐진 빛으로, 완전 편광과 비편광의 중간 상태.
원 편광도 Degree of Circular Polarization, DOCP	빛이 원 편광화된 정도를 나타내는 지표 (0~1).
직선 편광도 Degree of Linear Polarization, DOLP	빛이 직선 편광화된 정도를 나타내는 지표 (0~1).
편광도 Degree of Polarization, DOP	빛이 특정 편광 상태를 유지하는 정도를 나타내는 값 (0~1).
편광 해소도 Degree of Depolarization	빛이 편광 해소를 얼마나 하는지 나타내는 지표. (1 - 편광도로 정의됨).
P편광 P-Polarization	입사면과 평행한 방향으로 진동하는 직선 편광. "Parallel"에서 유래.
S편광 S-Polarization	입사면에 수직한 방향으로 진동하는 직선 편광. 독일어 "Senkrecht(수직)"에서 유래.

SECTION 03

✅ 편광 상태 변화 관련 용어

복굴절성 Birefringence Property	같은 파장의 직선 편광이 물질을 통과할 때, 편광 방향에 따라 굴절률이 다르게 나타나는 성질.
이색성 Dichroism	같은 파장의 직선 편광이 물질을 통과할 때, 편광 방향에 따라 흡수율이 다르게 나타나는 성질.
선광성 = 광학활성 Optical Activity	원 편광이 물질을 통과할 때, 회전 방향(우회전 또는 좌회전)에 따라 굴절률이 다르게 나타나는 성질.
원이색성 Circular Dichroism	원 편광이 물질을 통과할 때, 회전 방향에 따라 흡수율이 다르게 나타나는 성질.
편광 해소 Depolarization	특정 편광 상태를 가진 빛을 비편광 상태로 변환하는 과정.

SECTION 04

✅ 복굴절의 종류 관련 용어

배향 복굴절
Orientation Birefringence

고분자의 배향에 따라 발생하는 복굴절.

응력 복굴절
Stress Birefringence

응력에 따라 발생하는 복굴절.

형태 복굴절
Form Birefringence

봉형상의 미세물과 고분자 재료로 이루어진 배합재에서 발생하는 복굴절.
섬유형상의 영역을 배향하는 것으로 발생하는 복굴절.

SECTION 05

✅ 기타 관련 용어

진상축 빠른 축, F축	빛의 진행 방향에 수직인 면 내에서 편광에 대하여, 복굴절률이 최소로 되는 광축. 복굴절에 있어서, 빛이 가장 빠르게 전파되는 광축.
지상축 느린 축, S축	빛의 진행 방향에 수직한 면 내에서 편광에 대하여 굴절률이 최대로 되는 광축. 복굴절에 있어서, 빛이 가장 늦게 전파되는 광축.
소광위 = 소광점	편광자와 검광자의 사이에 샘플을 넣었을 때, 검광자를 회전하여 소광하는 점.
입사면	빛이 물체에 입사할 때, 입사광선과 반사, 혹은 굴절된 빛을 만들어내는 면.

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