定义
使偏振光的两个互相垂直的线偏振光之间产生一个相对的相位延迟，从而改变光的偏振态的光学器件。
原理
延迟板由双折射的材料加工而成，用于调整光束的偏振状态。下图1所示是一个λ/4延迟板。常见的延迟板由具有精确厚度的石英、方解石或云母等双折射晶片做成，其光轴与晶片表面平行。
图 1
当一束线偏振光垂直入射到由单轴晶体制成的延迟板时，在延迟板中分解成沿原方向传播但振动方向相互垂直的o光和e光，相应的折射率为no，ne。由于两光在晶片中的速度不同，当通过厚度为d的晶片后产生相应的相位差（相位延迟量）为：
这样，两束振动方向相互垂直且有一定相位差的线偏振光相叠加，一般得到椭圆偏振光。
需要指出，延迟板制造时通常标出快（或慢）轴，称晶体中波速快的光矢量的方向为快轴，与之垂直的光矢量方向即为慢轴。显然，负单轴晶体时，e光比o光速度快，因此快轴在e光光矢量方向，即光轴方向，o光光矢量方向为慢轴；正晶体时正好相反。延迟板产生的相位差δ是慢轴方向光矢量相对于快轴方向光矢量的相位延迟量。
分类
1、按延迟量分：
（1）全波长延迟板：这种延迟板产生相位延迟δ和相应的延迟板厚度d为：
全波长延迟板产生2π整数倍的相位延迟，故不改变入射光的偏振态。全波长延迟板一般用于应力仪中，以增大应力引起的光程差值，使干涉色随内应力变化变得灵敏。
（2）半波长延迟板（或λ/2延迟板）
半波长延迟板产生的相位延迟δ和相应的延迟板厚度d为：
λ/2延迟板产生π奇数倍的相位延迟，线偏振光通过λ/2延迟板后仍是线偏振光。若入射线偏振光的振动方向与延迟板快轴（或慢轴）夹角为α，则出射线偏振光的振动方向向着快轴（或慢轴）方向转过2α角。圆偏振光入射时，出射光是旋向相反的圆偏振光。
（3）λ/4延迟板
这种延迟板产生的相位延迟δ和相应的延迟板厚度d分别为：
λ/4延迟板产生π/2奇数倍的相位延迟，能使入射线偏振光变为椭圆偏振光。若入射线偏振光的光矢量与延迟板快（慢）轴成±45º时，将得到圆偏振光。
2、按结构分：有多级延迟板（multiple-order wave plate），胶合零级延迟板或称复合延迟板（compound zero-order wave plate）以及真零级延迟板（true zero-order）。
3、按材料分：有各种晶体延迟板，聚合物延迟板，以及液晶延迟板。常用的晶体包括云母，方解石，石英等。其中，石英因为双折射系数过大，一般只适合做多级或胶合零级延迟板。云母可以被很精细的劈开的天然晶体，可以用来做真零级延迟板。但云母延迟板的缺点是口径一般比较小，整个平面的均一性比较差，并且长时间使用的光学质量及可靠性也比较差。相比石英而言，聚合物材料的双折射系数比较小，所以更适合制造真零级延迟板，尤其是在可见波段。各种聚合物在不同波段的色散程度不同，所以对不同应用要考虑用不同类型的聚合物。消色差延迟板是由几层不同的聚合物或晶体精确对准层叠而成的。消色差延迟板主要优点是在一定的带宽之内延迟量对波长的变化不敏感。液晶延迟板（液晶相位延迟器）是一种新型的可控相位延迟器。通过控制加在液晶两边的电压，可以改变液晶的双折射系数，从而改变通过液晶延迟板光的相位差。
说明
需要指出，延迟板都只对某一特定波长的入射光产生某一确定的相位变化。同时，入射在延迟板上的光必须是偏振光。自然光经延迟板后的出射光仍然是自然光。为了达到改变偏振态的目的，应该使延迟板的快（慢）轴与入射光矢量有一定夹角，以便在两个相互垂直的光矢量间引入一定的相位延迟。延迟板只能改变入射光的偏振态，而不改变其光强。
制造延迟板最常用的材料是云母，云母容易被解理成各种所需厚度的薄片。一般云母的λ/4延迟板（对黄绿光）厚度约为0.035mm。云母不易在整片上得到相同的消光比，对此有要求时。可选用石英延迟板，一块λ/4石英延迟板（对λ=632.8nm）厚度约为0.017mm，由于太薄不易加工，通常用两块厚度适当的石英片按快轴互相垂直粘合在一起进行抛光，直到两板厚度差等于λ/4延迟板的厚度，这样做还可以消除材料的旋光性和二向色性影响。在需要消色差的场合，可选用具有正、负双折射材料制成的复合延迟板。也可以用经过拉伸的聚乙烯醇薄膜等非晶材料制造，这对大面积延迟板的制造有利。
参考文献
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