מקטבים

מקטבים מוגדרים על ידי כמה פרמטרים מרכזיים, חלקם ספציפיים לאופטיקה של קיטוב. הפרמטרים החשובים ביותר הם:

⊙שידור: ערך זה מתייחס להעברת אור מקוטב ליניארי בכיוון ציר הקיטוב, או להעברת אור לא מקוטב דרך המקטב. שידור מקביל הוא שידור של אור לא מקוטב דרך שני מקטבים כשצירי הקיטוב שלהם מיושרים במקביל, בעוד שהעברת אור לא מקוטב היא שידור של אור לא מקוטב דרך שני מקטבים עם צירי הקיטוב שלהם חוצים. עבור מקטבים אידיאליים שידור אור מקוטב ליניארי במקביל לציר הקיטוב הוא 100%, שידור מקביל הוא 50% והשידור מוצלב הוא 0%. אור לא מקוטב יכול להיחשב כשילוב אקראי המשתנה במהירות של אור מקוטב p ו-s. מקטב ליניארי אידיאלי ישדר רק אחד משני הקיטובים הליניאריים, ויפחית את העוצמה הבלתי מקוטבת הראשונית I₀בחצי, כלומר,אני=אני₀/2,אז שידור מקביל (עבור אור לא מקוטב) הוא 50%. לאור מקוטב ליניארי בעוצמה I₀, ניתן לתאר את העוצמה המשודרת דרך מקטב אידיאלי, I, על ידי חוק מאלוס, כלומר,אני=אני₀חַסַת עָלִים²Øכאשר θ היא הזווית בין הקיטוב הליניארי הנכנס לציר הקיטוב. אנו רואים שעבור צירים מקבילים מושגת שידור של 100%, בעוד שעבור צירים של 90°, הידועים גם בשם מקטבים מוצלבים, יש 0% שידור, ולכן שידור מוצלב הוא 0%. אולם ביישומים בעולם האמיתי, השידור לעולם לא יכול להיות בדיוק 0%, לכן, מקטבים מאופיינים ביחס הכחדה כמתואר להלן, אשר ניתן להשתמש בו כדי לקבוע את השידור בפועל דרך שני מקטבים מוצלבים.

⊙יחס הכחדה ומידת הקיטוב: תכונות הקיטוב של מקטב ליניארי מוגדרות בדרך כלל על ידי מידת הקיטוב או יעילות הקיטוב, כלומר, P=(T₁-T₂)/(ת₁+T₂) ויחס ההכחדה שלו, כלומר ρp=T₂/T₁כאשר השידורים העיקריים של האור המקוטב ליניארי דרך מקטב הם T1 ו-T2. T1 הוא השידור המקסימלי דרך המקטב ומתרחש כאשר ציר ההולכה של המקטב מקביל לקיטוב של הקרן המקוטבת ליניארית הפוגעת; T2 הוא השידור המינימלי דרך המקטב ומתרחש כאשר ציר השידור של המקטב מאונך לקיטוב של הקרן המקוטבת ליניארית.

ביצועי ההכחדה של מקטב ליניארי מתבטאים לעתים קרובות כ-1 / ρp : 1. פרמטר זה נע בין פחות מ-100:1 (כלומר יש לך פי 100 יותר שידור לאור מקוטב P מאשר אור מקוטב S) עבור מקטבי גיליון חסכוני ל-10⁶:1 עבור מקטבים גבישיים דו-פריים באיכות גבוהה. יחס ההכחדה משתנה בדרך כלל עם אורך הגל וזווית הפגיעה ויש להעריך אותו יחד עם גורמים אחרים כמו עלות, גודל ותמסורת מקוטבת עבור יישום נתון. בנוסף ליחס הכחדה, אנו יכולים למדוד את הביצועים של מקטב על ידי אפיון היעילות. מידת יעילות הקיטוב נקראת "ניגודיות", יחס זה משמש בדרך כלל כאשר בוחנים יישומי תאורה נמוכים שבהם הפסדי עוצמה הם קריטיים.

⊙זווית קבלה: זווית הקבלה היא הסטייה הגדולה ביותר מזווית תקיעה עיצובית שבה המקטב עדיין יפעל במסגרת המפרטים. רוב המקטבים מתוכננים לעבוד בזווית פגיעה של 0° או 45°, או בזווית של ברוסטר. זווית הקבלה חשובה ליישור, אך יש לה חשיבות מיוחדת כאשר עובדים עם קורות ללא קולימציה. לרשת תיל ולמקטבים דיכרואיים יש את זוויות הקבלה הגדולות ביותר, עד לזווית קבלה מלאה של כמעט 90°.

⊙בנייה: מקטבים מגיעים בצורות ועיצובים רבים. מקטבי סרט דק הם סרטים דקים הדומים למסננים אופטיים. מפצלי קרני צלחות מקטבים הם צלחות דקות ושטוחות הממוקמות בזווית לקורה. מפצלי קרני קובייה מקטבים מורכבים משתי מנסרות זווית ישרה המורכבות יחד בתחתית.

מקטבים דו-שבירה מורכבים משתי מנסרות גבישיות המותקנות יחד, כאשר זווית המנסרות נקבעת על ידי עיצוב המקטב הספציפי.

⊙צמצם ברור: הצמצם השקוף הוא בדרך כלל המגביל ביותר עבור מקטבים דו-שבירה מכיוון שהזמינות של גבישים טהורים מבחינה אופטית מגבילה את גודלם של מקטבים אלה. למקטבים דיכרואיים יש את הפתחים השקופים הגדולים ביותר הזמינים מכיוון שהייצור שלהם מתאים לגדלים גדולים יותר.

⊙אורך נתיב אופטי: האור באורך חייב לעבור דרך המקטב. חשוב עבור פיזור, ספי נזק ומגבלות שטח, אורכי נתיב אופטי יכולים להיות משמעותיים במקטבים דו-שבריריים אך הם בדרך כלל קצרים במקטבים דיכרואיים.

⊙סף נזק: סף הנזק של הלייזר נקבע על פי החומר המשמש כמו גם תכנון המקטב, כאשר למקטבים דו-שבירה בדרך כלל יש את סף הנזק הגבוה ביותר. מלט הוא לעתים קרובות האלמנט הרגיש ביותר לנזקי לייזר, וזו הסיבה שמפצלי אלומות בעלי מגע אופטי או מקטבים דו-שבירה בעלי מרווח אוויר בעלי ספי נזק גבוהים יותר.