Օպտիկական բևեռացման հիմնական գիտելիքներ

1 Լույսի բևեռացում

Լույսն ունի երեք հիմնական հատկություն՝ ալիքի երկարություն, ինտենսիվություն և բևեռացում։ Լույսի ալիքի երկարությունը հեշտ է հասկանալ, օրինակ վերցնելով ընդհանուր տեսանելի լույսը, ալիքի երկարության միջակայքը 380~780 նմ է: Լույսի ինտենսիվությունը նույնպես հեշտ է հասկանալ, և լույսի ճառագայթը ուժեղ է, թե թույլ, կարելի է բնութագրել ուժի չափով: Ի հակադրություն, լույսի բևեռացման հատկանիշը լույսի էլեկտրական դաշտի վեկտորի թրթռման ուղղության նկարագրությունն է, որը հնարավոր չէ տեսնել և շոշափել, ուստի սովորաբար հեշտ չէ հասկանալ, սակայն իրականում լույսի բևեռացման հատկանիշը Նաև շատ կարևոր է և կյանքում կիրառությունների լայն շրջանակ ունի, ինչպիսին է հեղուկ բյուրեղյա էկրանը, որը մենք տեսնում ենք ամեն օր, բևեռացման տեխնոլոգիան օգտագործվում է գունային ցուցադրման և կոնտրաստի ճշգրտման հասնելու համար: Կինոթատրոնում 3D ֆիլմեր դիտելիս 3D ակնոցները կիրառվում են նաև լույսի բևեռացման համար։ Օպտիկական աշխատանքով զբաղվողների համար բևեռացման և գործնական օպտիկական համակարգերում դրա կիրառման ամբողջական իմացությունը շատ օգտակար կլինի արտադրանքի և նախագծերի հաջողության խթանման համար: Հետևաբար, այս հոդվածի սկզբից մենք կօգտագործենք պարզ նկարագրություն՝ ներկայացնելու լույսի բևեռացումը, որպեսզի բոլորը խորապես հասկանան բևեռացումը և ավելի լավ օգտագործեն աշխատանքում:

2 Բևեռացման հիմնական գիտելիքներ

Քանի որ կան բազմաթիվ հասկացություններ, մենք դրանք կբաժանենք մի քանի ամփոփումների՝ քայլ առ քայլ ներկայացնելու համար:

2.1 Բևեռացման հայեցակարգ

Մենք գիտենք, որ լույսը էլեկտրամագնիսական ալիքի տեսակ է, ինչպես ցույց է տրված հետևյալ նկարում, էլեկտրամագնիսական ալիքը բաղկացած է էլեկտրական դաշտից E և մագնիսական B դաշտից, որոնք ուղղահայաց են միմյանց: Երկու ալիքները տատանվում են իրենց համապատասխան ուղղություններով և հորիզոնական տարածվում Z տարածման ուղղությամբ։

Քանի որ էլեկտրական դաշտը և մագնիսական դաշտը ուղղահայաց են միմյանց, փուլը նույնն է, իսկ տարածման ուղղությունը նույնն է, ուստի լույսի բևեռացումը նկարագրվում է գործնականում էլեկտրական դաշտի թրթռումը վերլուծելով:

Ինչպես ցույց է տրված ստորև նկարում, էլեկտրական դաշտի E վեկտորը կարող է քայքայվել Ex վեկտորի և Ey վեկտորի, և այսպես կոչված բևեռացումը էլեկտրական դաշտի Ex և Ey բաղադրիչների տատանումների ուղղության բաշխումն է ժամանակի և տարածության մեջ:

2.2 Բևեռացման մի քանի հիմնական վիճակներ

Ա. Էլիպսային բևեռացում

Էլիպսային բևեռացումն ամենահիմնական բևեռացման վիճակն է, որի դեպքում էլեկտրական դաշտի երկու բաղադրիչն ունեն կայուն փուլային տարբերություն (մեկը տարածվում է ավելի արագ, մեկը՝ ավելի դանդաղ), և փուլային տարբերությունը հավասար չէ π/2-ի ամբողջ բազմապատիկին, իսկ ամպլիտուդը կարող է. լինել նույնը կամ տարբեր: Եթե ​​նայեք տարածման ուղղությանը, ապա էլեկտրական դաշտի վեկտորի վերջնակետի հետագծի ուրվագծային գիծը կգծի էլիպս, ինչպես ցույց է տրված ստորև.

B, գծային բևեռացում

Գծային բևեռացումը էլիպսային բևեռացման հատուկ ձև է, երբ էլեկտրական դաշտի երկու բաղադրիչները փուլային տարբերություն չեն, էլեկտրական դաշտի վեկտորը տատանվում է նույն հարթության վրա, եթե դիտարկենք տարածման ուղղությամբ, էլեկտրական դաշտի վեկտորի վերջնակետի հետագծի ուրվագիծը ուղիղ գիծ է: . Եթե ​​երկու բաղադրիչներն ունեն նույն ամպլիտուդը, սա ստորև նկարում ներկայացված 45 աստիճանի գծային բևեռացումն է:

C, շրջանաձև բևեռացում

Շրջանաձև բևեռացումը նաև էլիպսաձև բևեռացման հատուկ ձև է, երբ էլեկտրական դաշտի երկու բաղադրիչները ունեն 90 աստիճան փուլային տարբերություն և նույն ամպլիտուդը, տարածման ուղղության երկայնքով, էլեկտրական դաշտի վեկտորի վերջնակետի հետագիծը շրջան է, ինչպես ցույց է տրված նկարում. հետևյալ նկարը.

2.3 Լույսի աղբյուրի բևեռացման դասակարգում

Սովորական լույսի աղբյուրից ուղղակի արտանետվող լույսը անթիվ բևեռացված լույսի անկանոն շարք է, ուստի հնարավոր չէ գտնել, թե որ ուղղությամբ է շեղվում լույսի ինտենսիվությունը, երբ ուղղակիորեն դիտարկվում է: Լույսի ալիքի այս տեսակի ինտենսիվությունը, որը թրթռում է բոլոր ուղղություններով, կոչվում է բնական լույս, այն ունի բևեռացման վիճակի և փուլային տարբերության պատահական փոփոխություն, ներառյալ լույսի ալիքի տարածման ուղղությանը ուղղահայաց թրթռման բոլոր հնարավոր ուղղությունները, չի ցույց տալիս բևեռացում, պատկանում է ոչ բևեռացված լույս: Ընդհանուր բնական լույսը ներառում է արևի լույսը, կենցաղային լամպերի լույսը և այլն:

Լիովին բևեռացված լույսն ունի էլեկտրամագնիսական ալիքի տատանման կայուն ուղղություն, և էլեկտրական դաշտի երկու բաղադրիչներն ունեն կայուն փուլային տարբերություն, որը ներառում է վերը նշված գծային բևեռացված լույսը, էլիպս ձևով բևեռացված լույսը և շրջանաձև բևեռացված լույսը:

Մասամբ բևեռացված լույսը ունի բնական լույսի և բևեռացված լույսի երկու բաղադրիչ, ինչպես օրինակ լազերային ճառագայթը, որը մենք հաճախ օգտագործում ենք, որը ոչ ամբողջությամբ բևեռացված լույս է, ոչ էլ ոչ բևեռացված լույս, այնուհետև այն պատկանում է մասամբ բևեռացված լույսին: Լույսի ընդհանուր ինտենսիվության մեջ բևեռացված լույսի հարաբերակցությունը քանակականացնելու համար ներկայացվում է բևեռացման աստիճանի (DOP) հայեցակարգը, որը բևեռացված լույսի ինտենսիվության հարաբերակցությունն է լույսի ընդհանուր ինտենսիվությանը, որը տատանվում է 0-ից մինչև 1,0 չբևեռացվածի համար: լույս, 1 լրիվ բևեռացված լույսի համար: Բացի այդ, գծային բևեռացումը (DOLP) գծային բևեռացված լույսի ինտենսիվության և ընդհանուր լույսի ինտենսիվության հարաբերակցությունն է, մինչդեռ շրջանաձև բևեռացումը (DOCP) շրջանաձև բևեռացված լույսի ինտենսիվության և ընդհանուր լույսի ինտենսիվության հարաբերակցությունն է: Կյանքում սովորական LED լույսերն արձակում են մասամբ բևեռացված լույս:

2.4 Փոխակերպում բևեռացման վիճակների միջև

Շատ օպտիկական տարրեր ազդեցություն ունեն ճառագայթի բևեռացման վրա, որը երբեմն սպասվում է օգտագործողի կողմից, երբեմն էլ՝ ոչ: Օրինակ, եթե լույսի ճառագայթը արտացոլվում է, դրա բևեռացումը սովորաբար փոխվում է, բնական լույսի դեպքում, որն արտացոլվում է ջրի մակերեսով, այն դառնում է մասամբ բևեռացված լույս:

Քանի դեռ ճառագայթը չի արտացոլվում կամ չի անցնում որևէ բևեռացնող միջավայրով, նրա բևեռացման վիճակը մնում է կայուն: Եթե ​​ցանկանում եք քանակապես փոխել ճառագայթի բևեռացման վիճակը, կարող եք օգտագործել բևեռացման օպտիկական տարրը դրա համար: Օրինակ, քառորդ ալիքի ափսեը սովորական բևեռացման տարր է, որը պատրաստված է երկփեղկ բյուրեղային նյութից, բաժանված է արագ առանցքի և դանդաղ առանցքի ուղղությունների և կարող է հետաձգել էլեկտրական դաշտի վեկտորի π/2 (90°) փուլը զուգահեռ: դանդաղ առանցքի նկատմամբ, մինչդեռ արագ առանցքին զուգահեռ էլեկտրական դաշտի վեկտորը ուշացում չունի, այնպես որ, երբ գծային բևեռացված լույսը բախվում է քառորդ ալիքի ափսեի վրա 45 աստիճան բևեռացման անկյան տակ, ալիքի ափսեի միջով լույսի ճառագայթը դառնում է. շրջանաձև բևեռացված լույս, ինչպես ցույց է տրված ստորև ներկայացված գծապատկերում: Նախ, բնական լույսը փոխվում է գծային բևեռացված լույսի գծային բևեռացման միջոցով, իսկ հետո գծային բևեռացված լույսն անցնում է ալիքի 1/4 երկարության միջով և դառնում շրջանաձև բևեռացված լույս, և լույսի ինտենսիվությունը մնում է անփոփոխ:

Նմանապես, երբ ճառագայթը շարժվում է հակառակ ուղղությամբ, և շրջանաձև բևեռացված լույսը հարվածում է 1/4 թիթեղին 45 աստիճան բևեռացման անկյան տակ, անցողիկ ճառագայթը դառնում է գծային բևեռացված լույս:

Գծային բևեռացված լույսը կարող է վերածվել չբևեռացված լույսի՝ օգտագործելով նախորդ հոդվածում նշված ինտեգրացիոն գունդը: Այն բանից հետո, երբ գծային բևեռացված լույսը մտնում է ինտեգրվող գունդ, այն մի քանի անգամ արտացոլվում է ոլորտում, և էլեկտրական դաշտի թրթռումը խաթարվում է, այնպես որ ինտեգրվող ոլորտի ելքային ծայրը կարող է ստանալ ոչ բևեռացված լույս:

2.5 P լույս, S լույս և Բրյուսթերի անկյուն

Ե՛վ P-լույսը, և՛ S-լույսը գծային բևեռացված են, բևեռացված են միմյանց ուղղահայաց ուղղություններով, և դրանք օգտակար են ճառագայթի արտացոլումը և բեկումը դիտարկելիս: Ինչպես ցույց է տրված ստորև նկարում, լույսի ճառագայթը շողում է անկման հարթության վրա՝ ձևավորելով անդրադարձ և բեկում, և հարթությունը, որը ձևավորվել է անկման ճառագայթից և նորմալից, սահմանվում է որպես անկման հարթություն: P լույսը (Parllel-ի առաջին տառը, նշանակում է զուգահեռ) լույս է, որի բևեռացման ուղղությունը զուգահեռ է անկման հարթությանը, իսկ S լույսը (Senkrecht-ի առաջին տառը, նշանակում է ուղղահայաց) լույս է, որի բևեռացման ուղղությունը ուղղահայաց է անկման հարթությանը:

Նորմալ պայմաններում, երբ բնական լույսը արտացոլվում և բեկվում է դիէլեկտրական միջերեսի վրա, արտացոլված լույսը և բեկված լույսը մասամբ բևեռացված լույս են, միայն այն դեպքում, երբ անկման անկյունը որոշակի Անկյուն է, արտացոլված լույսի բևեռացման վիճակը ամբողջովին ուղղահայաց է անկմանը: S հարթության բևեռացում, բեկված լույսի բևեռացման վիճակը գրեթե զուգահեռ է անկման հարթության P բևեռացմանը, այս պահին հատուկ անկման անկյունը կոչվում է Բրյուսթերի անկյուն: Երբ լույսը ընկնում է Բրյուսթերի անկյունում, արտացոլված լույսը և բեկված լույսը ուղղահայաց են միմյանց: Օգտագործելով այս հատկությունը՝ գծային բևեռացված լույս կարող է արտադրվել:

3 Եզրակացություն

Այս հոդվածում մենք ներկայացնում ենք օպտիկական բևեռացման հիմնական գիտելիքները, լույսը էլեկտրամագնիսական ալիք է, ալիքային էֆեկտով, բևեռացումը էլեկտրական դաշտի վեկտորի թրթռումն է լույսի ալիքում: Մենք ներկայացրել ենք բևեռացման երեք հիմնական վիճակներ՝ էլիպսային բևեռացում, գծային բևեռացում և շրջանաձև բևեռացում, որոնք հաճախ օգտագործվում են ամենօրյա աշխատանքում: Ըստ բևեռացման տարբեր աստիճանի, լույսի աղբյուրը կարելի է բաժանել ոչ բևեռացված լույսի, մասամբ բևեռացված լույսի և ամբողջությամբ բևեռացված լույսի, որը գործնականում պետք է տարբերակել և տարբերակել: Ի պատասխան վերը նշված մի քանիսի.

Կապ:

Email:info@pliroptics.com ;

Հեռախոս/Whatsapp/Wechat՝86 19013265659

վեբ:www.pliroptics.com

Ավելացնել:Շենք 1, No.1558, հետախուզական ճանապարհ, Qingbaijiang, Chengdu, Sichuan, Չինաստան