Шолу
Түскен сәулеленудің поляризация күйін өзгерту үшін поляризациялық оптика қолданылады. Біздің поляризация оптикасына поляризаторлар, толқындық пластиналар/баяулатқыштар, деполяризаторлар, фарадей ротаторлары және ультракүлгін, көрінетін немесе ИК спектрлік диапазондағы оптикалық изоляторлар кіреді.
1064 нм Фарадей ротаторы
Бос кеңістік изоляторы
Жоғары қуатты Nd-YAG поляризаторы
Оптикалық дизайн көбінесе жарықтың толқын ұзындығы мен қарқындылығына назар аударады, сонымен бірге оның поляризациясын елемейді. Поляризация, алайда, толқын ретіндегі жарықтың маңызды қасиеті. Жарық электромагниттік толқын және бұл толқынның электр өрісі таралу бағытына перпендикуляр тербеледі. Поляризация күйі толқынның таралу бағытына қатысты тербеліс бағытын сипаттайды. Егер осы электр өрісінің бағыты уақыт бойынша кездейсоқ өзгеретін болса, жарық поляризацияланбаған деп аталады. Егер жарықтың электр өрісінің бағыты жақсы анықталған болса, оны поляризацияланған жарық деп атайды. Поляризацияланған жарықтың ең көп таралған көзі - лазер. Электр өрісінің бағдарлануына байланысты поляризацияланған жарықты поляризацияның үш түріне жіктейміз:
★Сызықтық поляризация: тербеліс пен таралу бір жазықтықта.Theсызықты поляризацияланған жарықтың электр өрісі cекі перпендикуляр, амплитудасы бойынша тең, сызықты болады фазалар айырмашылығы жоқ компоненттер.Жарықтың электр өрісі таралу бағыты бойынша бір жазықтықпен шектеледі.
★Дөңгелек поляризация: жарықтың бағдары уақыт өткен сайын бұрандалы түрде өзгереді. Жарықтың электр өрісі бір-біріне перпендикуляр, амплитудасы бойынша тең, бірақ фазалар айырымы π/2 болатын екі сызықтық құрамдас бөліктерден тұрады. Жарықтың нәтижесінде пайда болған электр өрісі таралу бағыты бойынша шеңбер бойымен айналады.
★Элиптикалық поляризация: эллиптикалық поляризацияланған жарықтың электр өрісі дөңгелек поляризация арқылы шеңбермен салыстырғанда эллипсті сипаттайды. Бұл электр өрісін амплитудалары әртүрлі және/немесе π/2 емес фазалар айырмашылығы бар екі сызықтық құрамдастардың қосындысы ретінде қарастыруға болады. Бұл поляризацияланған жарықтың ең жалпы сипаттамасы және дөңгелек және сызықтық поляризацияланған жарықты эллиптикалық поляризацияланған жарықтың ерекше жағдайлары ретінде қарастыруға болады.
Екі ортогональды сызықтық поляризация күйі жиі «S» және «P» деп аталады,оларолардың түсу жазықтығына салыстырмалы бағдарлануымен анықталады.Р-поляризацияланған жарықОсы жазықтыққа параллель тербелетін «P», ал осы жазықтыққа перпендикуляр поляризацияланған электр өрісі бар s-поляризацияланған жарық «S» болады.Поляризаторларполяризацияны басқаруға арналған негізгі оптикалық элементтер, қалғанын шағылыстыру, сіңіру немесе ауытқу кезінде қалаған поляризация күйін беру. Поляризатордың көптеген түрлері бар, олардың әрқайсысының өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Қолданбаңыз үшін ең жақсы поляризаторды таңдауға көмектесу үшін біз поляризатордың сипаттамаларын, сондай-ақ поляризаторларды таңдау нұсқаулығын талқылаймыз.
P және S пол. олардың түсу жазықтығына салыстырмалы бағдарлануымен анықталады
Поляризатордың техникалық сипаттамалары
Поляризаторлар бірнеше негізгі параметрлермен анықталады, олардың кейбіреулері поляризациялық оптикаға тән. Ең маңызды параметрлер:
⊙Өткізу: Бұл мән поляризация осінің бағыты бойынша сызықты поляризацияланған жарықтың берілуіне немесе поляризатор арқылы поляризацияланбаған жарықтың өтуіне қатысты. Параллельді жіберу - поляризация осьтері параллель орналасқан екі поляризатор арқылы поляризацияланбаған жарықтың өтуі, ал айқаспалы өту - поляризация осьтері қиылысатын екі поляризатор арқылы поляризацияланбаған жарықтың өтуі. Идеал поляризаторлар үшін поляризация осіне параллель сызықты поляризацияланған жарықтың өтуі 100%, параллель өтуі 50% және қиылысуы 0%. Поляризацияланбаған жарықты p- және s-поляризацияланған жарықтың тез өзгеретін кездейсоқ комбинациясы деп санауға болады. Идеал сызықтық поляризатор бастапқы поляризацияланбаған қарқындылықты I азайта отырып, екі сызықтық поляризацияның біреуін ғана өткізеді.0жартысына, яғни,I=I0/2,сондықтан параллельді беру (поляризацияланбаған жарық үшін) 50% құрайды. Интенсивтілігі I сызықты поляризацияланған жарық үшін0, идеал поляризатор арқылы берілетін интенсивтілікті, I, Малюс заңымен сипаттауға болады, яғни,I=I0cos2Øмұндағы θ – түскен сызықтық поляризация мен поляризация осі арасындағы бұрыш. Біз параллель осьтер үшін 100% беріліске қол жеткізілетінін көреміз, ал 90 ° осьтер үшін, сондай-ақ қиылысатын поляризаторлар ретінде белгілі, 0% беріліс бар, сондықтан айқастырылған беріліс 0% құрайды. Дегенмен, нақты әлем қолданбаларында беріліс ешқашан дәл 0% бола алмайды, сондықтан поляризаторлар төменде сипатталғандай сөну коэффициентімен сипатталады, оны екі қиылысатын поляризатор арқылы нақты берілістерді анықтау үшін пайдалануға болады.
⊙Өну коэффициенті және поляризация дәрежесі: Сызықтық поляризатордың поляризациялық қасиеттері әдетте поляризация дәрежесі немесе поляризация тиімділігімен анықталады, яғни P=(T1-T2)/(Т1+T2) және оның өшу коэффициенті, яғни, ρp=T2/T1мұндағы поляризатор арқылы сызықты поляризацияланған жарықтың негізгі өткізгіштіктері T1 және T2. T1 - поляризатор арқылы максималды беру және поляризатордың беріліс осі түсетін сызықты поляризацияланған сәуленің поляризациясына параллель болған кезде пайда болады; T2 - поляризатор арқылы ең аз беріліс және поляризатордың беріліс осі түсетін сызықты поляризацияланған сәуленің поляризациясына перпендикуляр болған кезде пайда болады.
Сызықтық поляризатордың сөну өнімділігі жиі 1 / ρp : 1 ретінде көрсетіледі. Бұл параметр 100:1-ден аз диапазонды құрайды (бұл сізде P поляризацияланған жарық үшін S поляризацияланған жарыққа қарағанда 100 есе көп өткізгіштігіңіз бар) үнемді поляризаторлар үшін 10-ға дейін.6:1 жоғары сапалы қос сынғыш кристалды поляризаторлар үшін. Өшіру коэффициенті әдетте толқын ұзындығына және түсу бұрышына байланысты өзгереді және берілген қолданба үшін құны, өлшемі және поляризацияланған беріліс сияқты басқа факторлармен бірге бағалануы керек. Сөну коэффициентінен басқа, тиімділікті сипаттау арқылы поляризатордың өнімділігін өлшей аламыз. Поляризация тиімділігінің дәрежесі «контраст» деп аталады, бұл арақатынас әдетте қарқындылық жоғалтулары маңызды болатын төмен жарықты қолдануды қарастырғанда қолданылады.
⊙Қабылдау бұрышы: Қабылдау бұрышы - бұл поляризатор әлі де техникалық сипаттамаларда орындалатын жобалық түсу бұрышынан ең үлкен ауытқу. Поляризаторлардың көпшілігі 0° немесе 45° түсу бұрышында немесе Брюстер бұрышында жұмыс істеуге арналған. Қабылдау бұрышы туралау үшін маңызды, бірақ коллимацияланбаған арқалықтармен жұмыс істегенде ерекше маңызды. Сым торы мен дихрикалық поляризаторлар 90° дерлік толық қабылдау бұрышына дейін ең үлкен қабылдау бұрыштарына ие.
⊙Құрылысы: Поляризаторлар көптеген формаларда және дизайнда келеді. Жұқа қабықша поляризаторлары – оптикалық сүзгілерге ұқсас жұқа қабықшалар. Поляризациялық пластиналық сәуле бөлгіштер - бұл сәулеге бұрышта орналасқан жұқа, жалпақ тақталар. Поляризациялық текше сәуле бөлгіштер гипотенузада бірге орнатылған екі тік бұрышты призмадан тұрады.
Қос сынғыш поляризаторлар бірге орнатылған екі кристалдық призмадан тұрады, мұнда призмалардың бұрышы поляризатордың арнайы конструкциясымен анықталады.
⊙Ашық апертура: Мөлдір саңылау әдетте қос сынғыш поляризаторлар үшін ең шектеулі болып табылады, өйткені оптикалық таза кристалдардың болуы бұл поляризаторлардың өлшемін шектейді. Дихрикалық поляризаторлардың қол жетімді ең үлкен мөлдір саңылаулары бар, өйткені олардың жасалуы үлкенірек өлшемдерге сәйкес келеді.
⊙Оптикалық жол ұзындығы: Ұзындық жарығы поляризатор арқылы өтуі керек. Дисперсия, зақымдану шегі және кеңістік шектеулері үшін маңызды, оптикалық жол ұзындығы қос сынғыш поляризаторларда маңызды болуы мүмкін, бірақ дихрионды поляризаторларда әдетте қысқа болады.
⊙Зақымдану шегі: Лазердің зақымдану шегі пайдаланылатын материалмен, сондай-ақ поляризатор дизайнымен анықталады, қос сынғыш поляризаторлар әдетте ең жоғары зақымдау шегіне ие. Цемент көбінесе лазердің зақымдалуына ең сезімтал элемент болып табылады, сондықтан оптикалық байланыстағы сәуле бөлгіштер немесе ауа аралық қос сынғыш поляризаторлардың зақымдану шегі жоғары болады.
Поляризаторды таңдау нұсқаулығы
Поляризаторлардың бірнеше түрлері бар, соның ішінде дихрикалық, текшелік, сымдық тор және кристалдық. Поляризатордың бірде-бір түрі әр қолданба үшін мінсіз емес, әрқайсысының өзіндік күшті және әлсіз жақтары бар.
Дихрикалық поляризаторлар барлық басқаларды блоктай отырып, белгілі бір поляризация күйін береді. Типтік конструкция бір жабынмен қапталған субстраттан немесе полимерлі дихроидты пленкадан, сэндвичтелген екі шыны пластинадан тұрады. Табиғи сәуле дихроидты материал арқылы өткенде, сәуленің ортогональды поляризациялық құрамдас бөлігінің бірі күшті жұтылады, ал екіншісі әлсіз жұтылумен кетеді. Сонымен, дихрикалық парақ поляризаторы кездейсоқ поляризацияланған сәулені сызықтық поляризацияланған сәулеге түрлендіру үшін пайдаланылуы мүмкін. Поляризациялық призмалармен салыстырғанда, дихроикалық парақ поляризаторы әлдеқайда үлкен өлшемді және қолайлы бұрышты ұсынады. Сіз құнға қатынасы жоғары өшуді байқасаңыз, құрылыс жоғары қуатты лазерлер немесе жоғары температуралар үшін пайдалануды шектейді. Дихрикалық поляризаторлар арзан ламинатталған пленкадан бастап дәлдігі жоғары контрастты поляризаторларға дейін кең ауқымда қол жетімді.
Дихрикалық поляризаторлар қажетсіз поляризация күйін сіңіреді
Поляризациялық текше сәуле бөлгіштері қапталған гипотенузасы бар екі тік бұрышты призманы біріктіру арқылы жасалады. Поляризациялық жабын әдетте S поляризацияланған жарықты көрсететін және P өткізетін жоғары және төмен индексті материалдардың ауыспалы қабаттарынан тұрады. Нәтиже орнатуға және туралауға оңай пішіндегі екі ортогональды сәуле болып табылады. Поляризациялық жабындар әдетте жоғары қуат тығыздығына төтеп бере алады, бірақ текшелерді цементтеу үшін қолданылатын желімдер істен шығуы мүмкін. Бұл ақаулық режимін оптикалық байланыс арқылы жоюға болады. Біз әдетте жіберілетін сәуле үшін жоғары контрастты көретін болсақ, шағылысқан контраст әдетте төмен болады.
Сым торының поляризаторларында P-поляризацияланған жарықты таңдамалы түрде өткізетін және S-поляризацияланған жарықты көрсететін шыны субстратта микроскопиялық сымдар жиынтығы бар. Механикалық табиғатқа байланысты сым торының поляризаторлары тек субстраттың берілуімен шектелетін толқын ұзындығы диапазонына ие, бұл оларды контрастты жоғары поляризацияны қажет ететін кең жолақты қолданбалар үшін өте қолайлы етеді.
Металл сымдарға перпендикуляр поляризация беріледі
Кристалды поляризатор қалаған поляризацияны береді және олардың кристалдық материалдарының қос сыну қасиеттерін пайдалана отырып, қалғанын ауытқытады.
Кристалды поляризаторлар түсетін жарықтың поляризация күйін өзгерту үшін субстраттың қос сыну қасиеттерін пайдаланады. Қос сынғыш материалдардың әртүрлі бағытта поляризацияланған жарық үшін сыну көрсеткіштері сәл өзгеше болады, бұл әртүрлі поляризация күйлерінің материал арқылы әртүрлі жылдамдықпен өтуіне әкеледі.
Волластон поляризаторлары – оптикалық осьтері перпендикуляр болатындай цементтелген екі қос сынғыш тік бұрышты призмадан тұратын кристалдық поляризаторлардың бір түрі. Сонымен қатар, кристалдық поляризаторлардың зақымдану шегі оларды лазерлік қолдану үшін өте қолайлы етеді.
Волластон поляризаторы
Paralight Optics поляризаторларының кең тізбегіне поляризациялық текше сәуле бөлгіштері, өнімділігі жоғары екі арналы PBS, жоғары қуатты поляризациялық текше сәуле бөлгіштері, 56° поляризациялық пластина сәуле бөлгіштері, 45° поляризациялық пластина сәулелерін бөлгіштер, дихроикалық парақты поляризаторлар немесе полярлайтын поляризаторлар, Глан Тейлор поляризаторлары, Глан лазерлік поляризаторлар, Глан Томпсон поляризаторлары, Волластон поляризаторлары, Рохон поляризаторлары), айнымалы шеңберлі поляризаторлар және поляризациялық сәулені ығыстырғыштар/комбинаторлар.
Лазерлік поляризаторлар
Поляризациялық оптика туралы толығырақ ақпарат алу немесе баға ұсыныстарын алу үшін бізге хабарласыңыз.
