沃拉斯顿晶体偏振棱镜由两块光轴互相垂直的同种负单轴晶体(方解石或α-BBO)棱镜配合而成,棱镜间通过胶合剂胶合或光胶工艺拼接。
由于入射光垂直于晶体光轴方向传播,所以o光和e光不产生分离,o光的振动方向垂直于光轴,e光的振动方向平行于光轴,因为是负单轴晶体,所以o光的折射率大于e光的折射率(no>ne),o光的传播速度小于e光的传播速度(vo<ve)。
当传输至两晶体棱镜交界面时,由于右端晶体棱镜的光轴方向发生改变,所以o光在第二块晶体棱镜中变为e光,e光在第二块晶体棱镜中变为o光,由于相同偏振方向的同一束光在两块晶体棱镜中的折射率不同,所以两束光在入射至第二块晶体棱镜时均发生了偏折,由于no>ne,所以e光向下偏折, o光向上偏折。
当棱镜顶角θ不是很大时,两束光线近似对称地分开一个角度Φ,此角的大小与棱镜的材料及底角θ有关,对于负单轴晶体,角度Φ近似为:
Φ≈2arcsin[(no-ne)tanθ]
Wollaston Prism