Шолу
Түскен сәулеленудің поляризация күйін өзгерту үшін поляризациялық оптика қолданылады. Біздің поляризация оптикасына поляризаторлар, толқындық тақталар/баяулатқыштар, деполяризаторлар, Фарадей ротаторлары және ультракүлгін, көрінетін немесе ИК спектрлік диапазондағы оптикалық изоляторлар кіреді.
Толқынды пластиналар, сондай-ақ тежегіштер деп те аталады, сәулені әлсіретпей, ауытқусыз немесе ығыстырмай жарықты өткізеді және оның поляризация күйін өзгертеді. Олар мұны поляризацияның бір компонентін оның ортогональды компонентіне қатысты баяулату (немесе кешіктіру) арқылы жасайды. Толқындық пластина – түсетін поляризациялық сәулені өзара перпендикуляр екі поляризацияланған сәулеге бөлетін баяу және жылдам екі негізгі осі бар оптикалық элемент. Пайда болған сәуле белгілі бір поляризацияланған сәулені қалыптастыру үшін қайта біріктіріледі. Толқындық пластиналар толық, жартылай және ширек толқындарды тежеуді тудырады. Олар сондай-ақ тежегіш немесе тежегіш тақта ретінде белгілі. Поляризацияланбаған жарықта толқындық тақталар терезелерге тең – екеуі де жарық өтетін жалпақ оптикалық құрамдас бөліктер.
⊙Ширек толқынды пластина: сызықты поляризацияланған жарық ширек толқын пластинасының осіне 45 градусқа енгізілгенде, шығыс айналмалы поляризацияланады және керісінше.
⊙Жарты толқынды пластина: жарты толқынды пластина сызықты поляризацияланған жарықты кез келген қажетті бағдарға айналдырады. Айналу бұрышы түскен поляризацияланған жарық пен оптикалық ось арасындағы бұрыштан екі есе көп.
Лазерлік нөлдік ретті ауа кеңістігіндегі ширек-толқын тақтасы
Лазерлік нөлдік ретті ауа аралықтағы жарты толқынды пластина
Толқындық тақталар жарықтың поляризация күйін бақылау және талдау үшін өте қолайлы. Олар үш негізгі түрде ұсынылады – нөлдік реттілік, көп реттілік және ахроматикалық – әрқайсысы қолда бар қолданбаға байланысты бірегей артықшылықтарды қамтиды. Негізгі терминологиялар мен спецификацияларды жақсы түсіну оптикалық жүйе қаншалықты қарапайым немесе күрделі болса да, дұрыс толқын тақтасын таңдауға көмектеседі.
Терминология және спецификациялар
⊙Қос сыну: Толқын тақталары қос сынғыш материалдардан, көбінесе кристалды кварцтан жасалған. Қос сынғыш материалдардың әртүрлі бағытта поляризацияланған жарық үшін сыну көрсеткіштері сәл өзгеше болады. Осылайша, олар түсетін поляризацияланбаған жарықты келесі суретте көрсетілген оның параллель және ортогональды құрамдастарына бөледі.
Поляризацияланбаған жарықты бөлетін қос сынғыш кальцит кристалы
⊙Жылдам ось және баяу ось: жылдам ось бойымен поляризацияланған жарық төмен сыну көрсеткішіне тап болады және баяу ось бойымен поляризацияланған жарыққа қарағанда толқындық тақталар арқылы жылдамырақ өтеді. Жылдам ось монтаждалмаған толқын пластинасының жылдам осінің диаметріндегі шағын жалпақ нүкте немесе нүкте немесе орнатылған толқын тақтасының ұяшық тірегіндегі белгі арқылы көрсетіледі.
⊙Тежелу: Тежелу жылдам ось бойымен проекцияланатын поляризация құрамдас бөлігі мен баяу ось бойымен жобаланған компонент арасындағы фазалық ығысуды сипаттайды. Тежелу градус, толқын немесе нанометр бірліктерімен көрсетіледі. Бір толық тежелу толқыны 360°-қа немесе қызықтыратын толқын ұзындығындағы нанометрлердің санына тең. Тежелуге төзімділік әдетте дәрежеде, толық толқынның табиғи немесе ондық бөліктерінде немесе нанометрлерде көрсетіледі. Типтік баяу спецификациялар мен рұқсаттардың мысалдары: λ/4 ± λ/300, λ/2 ± 0,003λ, λ/2 ± 1°, 430нм ± 2нм.
Ең танымал кешігу мәндері λ/4, λ/2 және 1λ болып табылады, бірақ басқа мәндер белгілі бір қолданбаларда пайдалы болуы мүмкін. Мысалы, призмадан ішкі шағылысу қиындық тудыруы мүмкін компоненттер арасындағы фазалық ығысуды тудырады; өтемдік толқын тақтасы қажетті поляризацияны қалпына келтіре алады.
⊙Бірнеше реттік: бірнеше ретті толқын тақталарында жалпы тежеу қалаған тежелу плюс бүтін сан болып табылады. Артық бүтін бөлігі өнімділікке ешқандай әсер етпейді, дәл сол сияқты бүгін түске қарайтын сағат бір аптадан кейінгі түске ұқсайды – уақыт қосылғанымен, ол әлі де бірдей болып көрінеді. Бірнеше реттік толқын тақталары тек бір қос сынғыш материалмен жасалғанымен, олар салыстырмалы түрде қалың болуы мүмкін, бұл өңдеуді және жүйені біріктіруді жеңілдетеді. Дегенмен, жоғары қалыңдық бірнеше реттік толқын тақталарын толқын ұзындығының ауысуынан немесе қоршаған орта температурасының өзгеруінен туындаған тежеу ығысуларына сезімтал етеді.
⊙Нөлдік реттілік: Нөлдік ретті толқын тақтасы артықсыз нөлдік толық толқындардың тежелуін және қалаған фракцияны беруге арналған. Мысалы, нөлдік ретті кварц толқыны пластиналары осьтері қиылысатын екі көп ретті кварц толқын тақталарынан тұрады, осылайша тиімді тежелу олардың арасындағы айырмашылық болып табылады. Стандартты нөл ретті толқын тақтасы, сондай-ақ құрама нөл ретті толқын тақтасы ретінде белгілі, оптикалық оське перпендикуляр болатындай етіп орналастырылған бірдей қос сынғыш материалдың бірнеше толқындық тақталарынан тұрады. Бірнеше толқындық пластиналарды қабаттау жеке толқындық пластиналарда пайда болатын тежелу ығысуларын теңестіреді, толқын ұзындығының ығысуына және қоршаған орта температурасының өзгеруіне тежелу тұрақтылығын жақсартады. Стандартты нөл ретті толқындық пластиналар түсудің басқа бұрышынан туындаған тежеу ығысуын жақсартпайды. Шынайы нөл ретті толқын тақтасы нөлдік тәртіпте тежелудің белгілі бір деңгейіне жету үшін қалыңдығы бірнеше микрон болуы мүмкін ультра жұқа пластинаға өңделген бір қос сынғыш материалдан тұрады. Пластинаның жіңішкелігі толқын тақтасын өңдеуді немесе орнатуды қиындатуы мүмкін болса да, шынайы нөл ретті толқын тақталары толқын ұзындығының жылжуына, қоршаған орта температурасының өзгеруіне және басқа толқын тақталарына қарағанда басқа түсу бұрышына жоғары тежелу тұрақтылығын ұсынады. Нөл ретті толқын тақталары бірнеше ретті толқын тақталарына қарағанда жақсы өнімділікті көрсетеді. Олар кеңірек өткізу қабілеттілігін және температура мен толқын ұзындығының өзгеруіне төмен сезімталдықты көрсетеді және аса маңызды қолданбалар үшін қарастырылуы керек.
⊙Ахроматикалық: Ахроматикалық толқын тақталары хроматикалық дисперсияны іс жүзінде жоққа шығаратын екі түрлі материалдан тұрады. Стандартты ахроматикалық линзалар хроматикалық аберрацияны азайту немесе жою кезінде қалаған фокустық қашықтыққа жету үшін сәйкес келетін екі түрлі шыныдан жасалған. Ахроматикалық толқын тақталары бірдей негізгі принцип бойынша жұмыс істейді. Мысалы, ахроматикалық толқын тақталары кең спектрлік диапазон бойынша тұрақты дерлік тежелуге қол жеткізу үшін кристалды кварц пен магний фторидінен жасалған.
⊙Супер ахроматикалық: супер ахроматикалық толқын тақталары - бұл әлдеқайда кең толқын диапазоны үшін хроматикалық дисперсияны жою үшін қолданылатын ахроматикалық толқын тақтасының ерекше түрі. Көптеген супер ахроматикалық толқын тақталарын көрінетін спектр үшін де, әдеттегі ахроматикалық толқын тақталарына қарағанда бірдей, егер жақсы болмаса, біркелкілігі бар NIR аймағы үшін де қолдануға болады. Әдеттегі ахроматикалық толқын тақталары белгілі бір қалыңдықтағы кварц пен магний фторидінен жасалған жағдайда, супер ахроматикалық толқын тақталары кварц пен магний фторидімен бірге қосымша сапфир субстратын пайдаланады. Толқын ұзындығының ұзағырақ диапазоны үшін хроматикалық дисперсияны жою үшін барлық үш субстраттың қалыңдығы стратегиялық түрде анықталады.
Поляризаторды таңдау нұсқаулығы
⊙Бірнеше реттік толқын тақталары
Төмен (бірнеше) ретті толқын тақтасы бірнеше толық толқындардың тежелуін, сонымен қатар қажетті фракцияны беруге арналған. Бұл қажетті өнімділікке ие бір, физикалық берік құрамдасқа әкеледі. Ол кристалды кварцтың бір табақшасынан тұрады (қалыңдығы номиналды 0,5 мм). Толқын ұзындығының немесе температураның шамалы өзгеруінің өзі қалаған фракциялық кедергінің айтарлықтай өзгеруіне әкеледі. Көп ретті толқынды плиталар арзанырақ және жоғары сезімталдық маңызды емес көптеген қолданбаларда қолданылады. Олар климатпен басқарылатын ортада монохроматикалық жарықпен пайдалану үшін жақсы таңдау болып табылады, олар әдетте зертханада лазермен біріктіріледі. Керісінше, минералогия сияқты қосымшалар бірнеше ретті толқындық пластиналарға тән хроматикалық ығысуды (толқын ұзындығына қарсы кедергі) пайдаланады.
Көп ретті жарты толқынды табақ
Көп ретті ширек толқынды тақта
Кәдімгі кристалды кварц толқындық пластиналарына балама полимерді баяулататын пленка болып табылады. Бұл пленка бірнеше өлшемдерде және кідірістерде және кристалды толқынды пластиналардың бағасының бір бөлігінде қол жетімді. Пленка баяулатушылар икемділігі жағынан кристалды кварцты қолданудан жоғары. Олардың жұқа полимерлі дизайны пленканы қажетті пішін мен өлшемге оңай кесуге мүмкіндік береді. Бұл фильмдер СКД және оптикалық талшықты пайдаланатын қолданбаларда пайдалану үшін өте қолайлы. Полимерді баяулататын пленка ахроматикалық нұсқаларында да бар. Дегенмен, бұл пленканың зақымдану шегі төмен және лазерлер сияқты жоғары қуатты жарық көздерімен пайдаланылмауы керек. Оған қоса, оны қолдану көрінетін спектрмен шектеледі, сондықтан УК, NIR немесе IR қолданбалары балама нұсқаны қажет етеді.
Бірнеше ретті толқындық пластиналар жарық жолының тежелуінің бөлшек конструкциялық кідіріске қосымша толық толқын ұзындығының белгілі бір санына ауысатынын білдіреді. Көп ретті толқын пластинасының қалыңдығы әрқашан шамамен 0,5 мм. Нөл ретті толқын тақталарымен салыстырғанда көп ретті толқын тақталары толқын ұзындығы мен температураның өзгеруіне сезімтал. Дегенмен, олар қымбат емес және жоғары сезімталдық маңызды емес көптеген қолданбаларда кеңінен қолданылады.
⊙Нөлдік ретті толқын тақталары
Олардың жалпы тежелуі көп ретті түрдің аз пайызы болғандықтан, нөлдік ретті толқындық пластиналар үшін тежелу температура мен толқын ұзындығының өзгеруіне қатысты әлдеқайда тұрақты. Үлкен тұрақтылықты қажет ететін немесе үлкен температуралық экскурсияларды қажет ететін жағдайларда нөлдік ретті толқын тақталары тамаша таңдау болып табылады. Қолдану мысалдары кеңейтілген спектрлік толқын ұзындығын бақылауды немесе өрісте қолданылатын құралмен өлшемдерді алуды қамтиды.
Нөл ретті жарты толқынды пластина
Нөл ретті ширек толқынды тақта
- Цементтелген нөл ретті толқын тақтасы жылдам осі қиылысатын екі кварц пластинасынан жасалған, екі пластина ультракүлгін эпоксидпен цементтелген. Екі пластина арасындағы қалыңдықтың айырмашылығы кедергіні анықтайды. Нөлдік ретті толқындық тақталар көп ретті толқындық пластиналарға қарағанда температура мен толқын ұзындығының өзгеруіне айтарлықтай төмен тәуелділікті ұсынады.
- Оптикалық байланыста нөл ретті толқынды пластина екі кварц пластинасынан жасалған, олардың жылдам осі қиылысады, екі пластина оптикалық контактілі әдіспен құрастырылған, оптикалық жол эпоксидсіз.
- Ауа аралықтағы нөл ретті толқын тақтасы екі кварц пластинасының арасындағы ауа саңылауын құрайтын тірекке орнатылған екі кварц тақтасынан жасалған.
- Нағыз нөл ретті кварц тақтасы өте жұқа бір кварц тақтасынан жасалған. Оларды зақымдау шегі жоғары қолданбалар үшін (1 ГВт/см2-ден жоғары) жалғыз пластина ретінде немесе оңай зақымдалу мәселесін шешу үшін беріктікті қамтамасыз ету үшін BK7 субстратында цементтелген жұқа кварц тақтасы ретінде ұсынуға болады.
- Нөлдік ретті қос толқын ұзындығы толқын тақтасы бір уақытта екі толқын ұзындығында (негізгі толқын ұзындығы мен екінші гармоникалық толқын ұзындығы) белгілі бір тежелуді қамтамасыз ете алады. Толқын ұзындығының қос толқындық тақталары әртүрлі толқын ұзындығындағы коаксиалды лазер сәулелерін бөлу үшін басқа поляризацияға сезімтал компоненттермен бірге пайдаланылған кезде әсіресе пайдалы. Фемтосекундтық лазерлерде нөлдік ретті толқын ұзындығының қос толқындық тақтасы кеңінен қолданылады.
- Телекоммуникациялық толқын плитасы цементтелген шынайы нөлдік ретті толқын тақтасымен салыстырғанда тек бір кварц тақтасы болып табылады. Ол негізінен талшықты байланыста қолданылады. Телекоммуникациялық толқын тақталары - талшықты байланыс құрамдас бөлігінің талап етілетін талаптарын қанағаттандыру үшін арнайы жасалған жұқа және ықшам толқын тақталары. Жарты толқынды пластина поляризация күйін айналдыру үшін пайдаланылуы мүмкін, ал ширек толқынды тақта сызықты поляризацияланған жарықты дөңгелек поляризация күйіне және керісінше түрлендіру үшін пайдаланылуы мүмкін. Жартылай толқын тақтасының қалыңдығы шамамен 91 мкм, ширек толқын тақтасы әрқашан 1/4 толқын емес, 3/4 толқын, қалыңдығы шамамен 137 мкм. Бұл өте жұқа толқын тақтасы ең жақсы температура өткізу қабілеттілігін, бұрыштық өткізу қабілеттілігін және толқын ұзындығының өткізу қабілетін қамтамасыз етеді. Бұл толқын тақталарының шағын өлшемдері оларды дизайныңыздың жалпы қаптамасының өлшемін азайтуға өте ыңғайлы етеді. Біз сіздің сұранысыңыз бойынша реттелетін өлшемдерді ұсына аламыз.
- Орташа инфрақызыл нөл ретті толқындық пластина екі магний фториді (MgF2) пластинасынан жасалған, олардың жылдам осі қиылысады, екі пластина оптикалық байланыс әдісімен құрастырылған, оптикалық жол эпоксидсіз. Екі пластина арасындағы қалыңдықтың айырмашылығы кедергіні анықтайды. Орташа инфрақызыл нөл ретті толқындық пластиналар инфрақызыл қолданбаларда кеңінен қолданылады, мінсіз 2,5-6,0 микрон диапазонында.
⊙Ахроматикалық толқын тақталары
Ахроматикалық толқындық тақталар нөл ретті толқындық пластинкаларға ұқсас, тек екі пластина әртүрлі қос сынғыш кристалдардан жасалған. Екі материалдың компенсациясына байланысты ахроматикалық толқындық тақталар тіпті нөлдік ретті толқындық пластиналарға қарағанда әлдеқайда тұрақты. Ахроматикалық толқын тақтасы нөлдік ретті толқын тақтасына ұқсас, тек екі пластина әртүрлі қос сынғыш кристалдардан жасалған. Екі материалдың қос сынуының дисперсиясы әртүрлі болғандықтан, кең толқын ұзындығы диапазонында тежелу мәндерін көрсетуге болады. Осылайша, тежелу толқын ұзындығының өзгеруіне азырақ сезімтал болады. Егер жағдай бірнеше спектрлік толқын ұзындығын немесе бүкіл жолақты (мысалы, күлгіннен қызылға дейін) қамтыса, ахроматикалық толқын тақталары тамаша таңдау болып табылады.
NIR ахроматикалық толқын тақтасы
SWIR ахроматикалық толқын тақтасы
VIS ахроматикалық толқын тақтасы
⊙Супер ахроматикалық толқын тақталары
Супер ахроматикалық толқын плиталары толқын ұзындығының супер кең жолақты диапазонында тегіс тежелуді қамтамасыз ететін ахроматикалық толқын тақталарына ұқсас. Қалыпты ахроматикалық толқындық тақта бір кварц тақтасынан және бір MgF2 пластинасынан тұрады, оның толқын ұзындығының бірнеше жүздеген нанометрлік диапазоны бар. Біздің супер ахроматикалық толқын плиталары үш материалдан жасалған: кварц, MgF2 және сапфир, олар толқын ұзындығының кең диапазонында тегіс тежеуді қамтамасыз ете алады.
⊙Френель ромбтарын баяулатқыштар
Френель ромбты тежегіштері түсетін поляризацияланған жарыққа тежелу беру үшін призма құрылымында белгілі бір бұрыштардағы ішкі шағылуды пайдаланады. Ахроматикалық толқын тақталары сияқты, олар толқын ұзындығының кең ауқымында біркелкі тежелуді қамтамасыз ете алады. Френель ромбты тежегіштерінің тежелуі материалдың сыну көрсеткіші мен геометриясына ғана байланысты болғандықтан, толқын ұзындығы диапазоны қос сынғыш кристалдан жасалған ахроматикалық толқын тақтасына қарағанда кеңірек. Бір Fresnel Romb Retarders λ/4 фазалық тежелуді тудырады, шығыс шамы кіріс жарығына параллель, бірақ бүйірлік ығысқан; Қос Френель ромбты тежегіштері λ/2 фазалық тежелуді тудырады, ол екі жалғыз Френель ромбты тежегішінен тұрады. Біз стандартты BK7 Fresnel Rhomb Retarders ұсынамыз, ZnSe және CaF2 сияқты басқа материалдар сұраныс бойынша қол жетімді. Бұл тежегіштер диодты және талшықты қолданбалармен пайдалану үшін оңтайландырылған. Fresnel Rhomb Retarders толық ішкі шағылысу негізінде жұмыс істейтіндіктен, оларды кең жолақты немесе ахроматикалық пайдалану үшін пайдалануға болады.
Френель ромбтарын баяулатқыштар
⊙Кристалды кварцты поляризациялау ротаторлары
Кристалды кварцты поляризациялау ротаторлары ротатор мен жарықтың поляризациясы арасындағы тураланудан тәуелсіз түскен жарықтың поляризациясын айналдыратын кварцтың монокристалдары болып табылады. Табиғи кварц кристалының айналу белсенділігіне байланысты оны поляризация ротаторлары ретінде де пайдалануға болады, осылайша кіріс сызықты поляризацияланған сәуленің жазықтығы кварц кристалының қалыңдығымен анықталатын арнайы бұрышта бұрылады. Сол қолды және оң қолды айналдыруды біз қазір ұсына аламыз. Поляризация жазықтығын белгілі бір бұрышпен айналдыратындықтан, кристалдық кварц поляризациялау ротаторлары толқындық тақталарға тамаша балама болып табылады және жарықтың жалғыз құрамдас бөлігі емес, оптикалық ось бойымен жарықтың бүкіл поляризациясын айналдыру үшін пайдаланылуы мүмкін. Түскен жарықтың таралу бағыты ротаторға перпендикуляр болуы керек.
Paralight Optics ахроматикалық толқынды пластиналарды, супер ахроматикалық толқын тақталарын, цементтелген нөл ретті толқын тақталарын, оптикалық байланысы бар нөл ретті толқын тақталарын, ауа кеңістігіндегі нөл ретті толқын тақталарын, шынайы нөл ретті толқын тақталарын, бір пластина жоғары қуатты толқын тақталарын, көп ретті толқын тақталарын ұсынады. , Екі толқын ұзындығы толқын тақталары, нөл ретті қос толқын ұзындығы толқын тақталары, телекоммуникациялық толқын тақталары, ортаңғы инфрақызыл нөл ретті толқын тақталары, Френель ромбтарын баяулатқыштар, толқын тақталарына арналған сақина ұстағыштар және кварц поляризациялау ротаторлары.
Толқынды тақталар
Поляризациялық оптика туралы толығырақ ақпарат алу немесе баға ұсыныстарын алу үшін бізге хабарласыңыз.
