پلاریزه کننده ها

پلاریزه کننده ها با چند پارامتر کلیدی تعریف می شوند که برخی از آنها مختص اپتیک پلاریزاسیون هستند. مهمترین پارامترها عبارتند از:

⊙انتقال: این مقدار یا به انتقال نور پلاریزه خطی در جهت محور قطبش اشاره دارد یا به انتقال نور غیرقطبی از طریق پلاریزه کننده. انتقال موازی انتقال نور غیرقطبی از طریق دو پلاریزه کننده با محورهای پلاریزاسیون آنها به صورت موازی است، در حالی که انتقال متقاطع انتقال نور غیرقطبی از طریق دو قطبی کننده با محورهای پلاریزاسیون آنها متقاطع است. برای پلاریایزرهای ایده آل، انتقال نور پلاریزه خطی موازی با محور قطبش 100٪، انتقال موازی 50٪ و انتقال متقاطع 0٪ است. نور غیرقطبی را می توان ترکیبی تصادفی با تغییرات سریع از نورهای پلاریزه p و s در نظر گرفت. یک پلاریزه کننده خطی ایده آل تنها یکی از دو قطبش خطی را منتقل می کند و شدت غیرقطبی اولیه اولیه را کاهش می دهد.₀به نصف، یعنیI=I₀/2،بنابراین انتقال موازی (برای نور غیرقطبی) 50٪ است. برای نور پلاریزه خطی با شدت I₀شدت منتقل شده از طریق یک قطبش ایده آل I را می توان با قانون مالوس توصیف کرد، به عنوان مثال،I=I₀cos²Øکه در آن θ زاویه بین قطبش خطی فرودی و محور قطبش است. می بینیم که برای محورهای موازی، انتقال 100٪ به دست می آید، در حالی که برای محورهای 90 درجه، که به عنوان پلاریزرهای متقاطع نیز شناخته می شوند، انتقال 0٪ وجود دارد، بنابراین انتقال متقاطع 0٪ است. با این حال، در کاربردهای دنیای واقعی، انتقال هرگز نمی‌تواند دقیقاً 0٪ باشد، بنابراین، قطبش‌کننده‌ها با نسبت خاموشی که در زیر توضیح داده شده است، مشخص می‌شوند که می‌تواند برای تعیین انتقال واقعی از طریق دو قطبش‌کننده متقاطع استفاده شود.

⊙نسبت خاموشی و درجه قطبش: خواص پلاریزاسیون یک پلاریزه خطی معمولاً با درجه پلاریزاسیون یا بازده قطبش تعریف می شود، یعنی P=(T₁-T₂)/(T₁+T₂) و نسبت انقراض آن، یعنی ρp=T₂/T₁که در آن گذرهای اصلی نور پلاریزه خطی از طریق یک پلاریزه T1 و T2 است. T1 حداکثر انتقال از طریق پلاریزه کننده است و زمانی اتفاق می افتد که محور انتقال پلاریزه موازی با قطبش پرتو قطبی شده خطی برخوردی باشد. T2 حداقل انتقال از طریق پلاریزه کننده است و زمانی اتفاق می افتد که محور انتقال پلاریزه بر قطبش پرتو قطبی شده خطی برخوردی عمود باشد.

عملکرد خاموش شدن یک پلاریزه خطی اغلب به صورت 1/ρp: 1 بیان می شود. این پارامتر از کمتر از 100:1 (به این معنی است که شما 100 برابر نور پلاریزه P بیشتر از نور پلاریزه S دارید) برای پولاریزه کننده های ورق اقتصادی تا 10 متغیر است.⁶: 1 برای پلاریزه کننده های کریستالی دوشکست با کیفیت بالا. نسبت خاموشی معمولاً با طول موج و زاویه برخورد متفاوت است و باید همراه با عوامل دیگری مانند هزینه، اندازه و انتقال قطبی شده برای یک کاربرد معین ارزیابی شود. علاوه بر نسبت خاموشی، می‌توانیم عملکرد یک قطبش‌کننده را با مشخص کردن کارایی اندازه‌گیری کنیم. درجه راندمان پلاریزاسیون "کنتراست" نامیده می شود، این نسبت معمولاً در هنگام در نظر گرفتن برنامه های کاربردی در نور کم که تلفات شدت حیاتی هستند استفاده می شود.

⊙زاویه پذیرش: زاویه پذیرش بزرگترین انحراف از زاویه فرود طراحی است که در آن قطبی کننده همچنان در محدوده مشخصات عمل می کند. بیشتر پلاریزرها طوری طراحی شده اند که در زاویه برخورد 0 یا 45 درجه یا در زاویه بروستر کار کنند. زاویه پذیرش برای هم ترازی مهم است اما هنگام کار با تیرهای غیر همسو اهمیت ویژه ای دارد. شبکه سیمی و پلاریزرهای دو رنگی بیشترین زاویه پذیرش را دارند، تا زاویه پذیرش کامل تقریباً 90 درجه.

⊙ساخت و ساز: پلاریزه کننده ها در اشکال و طرح های مختلفی وجود دارند. پلاریزرهای لایه نازک لایه های نازکی شبیه فیلترهای نوری هستند. پرتوهای پلاریزه کننده صفحات نازک و مسطحی هستند که در زاویه ای نسبت به پرتو قرار می گیرند. پرتو شکاف‌کننده‌های مکعبی پلاریزه از دو منشور با زاویه قائمه تشکیل شده‌اند که در هیپوتنوس به هم متصل شده‌اند.

پلاریایزرهای دوشکست از دو منشور کریستالی تشکیل شده‌اند که در کنار هم قرار گرفته‌اند، جایی که زاویه منشورها با طراحی خاص پلاریزر تعیین می‌شود.

⊙دیافراگم شفاف: دیافراگم شفاف معمولاً برای پلاریایزرهای دوشکس کننده محدودتر است زیرا در دسترس بودن کریستال های نوری خالص اندازه این پلاریزرها را محدود می کند. پلارایزرهای دو رنگ دارای بزرگترین دیافراگم های شفاف موجود هستند زیرا ساخت آنها به اندازه های بزرگتر کمک می کند.

⊙طول مسیر نوری: طول نور باید از پلاریزه عبور کند. طول مسیر نوری که برای پراکندگی، آستانه آسیب و محدودیت‌های فضا مهم است، می‌تواند در قطبش‌کننده‌های مضاعف مهم باشد، اما معمولاً در قطبش‌کننده‌های دو رنگ کوتاه است.

⊙آستانه آسیب: آستانه آسیب لیزر با توجه به مواد مورد استفاده و همچنین طراحی پلاریزه کننده تعیین می شود، با پلاریزرهای دوشکست معمولاً بالاترین آستانه آسیب را دارند. سیمان اغلب مستعدترین عنصر در برابر آسیب لیزر است، به همین دلیل است که پرتو شکاف‌کننده‌های نوری یا قطبش‌کننده‌های مضاعف با فاصله هوا آستانه آسیب بالاتری دارند.