Обзор
Поляризациялык оптика түшкөн нурлануунун поляризация абалын өзгөртүү үчүн колдонулат. Биздин поляризациялык оптикага поляризаторлор, толкун плиталары/баяндаткычтар, деполяризаторлор, фарадей ротаторлору жана УК, көрүнүүчү же IR спектралдык диапазондордогу оптикалык изоляторлор кирет.
1064 nm Faraday Rotator
Бош мейкиндик изолятору
Жогорку кубаттуулуктагы Nd-YAG поляризатор
Оптикалык дизайн көбүнчө жарыктын толкун узундугуна жана интенсивдүүлүгүнө көңүл буруп, анын поляризациясын этибарга албайт. Поляризация, бирок толкун катары жарыктын маанилүү касиети. Жарык электромагниттик толкун жана бул толкундун электр талаасы таралуу багытына перпендикуляр термелет. Поляризациялык абал толкундун термелүүсүнүн таралуу багытына карата багытын сүрөттөйт. Бул электр талаасынын багыты убакыт боюнча туш келди өзгөрүп турса, жарык поляризацияланбаган деп аталат. Эгерде жарыктын электр талаасынын багыты жакшы аныкталган болсо, ал поляризацияланган жарык деп аталат. Поляризацияланган жарыктын эң кеңири таралган булагы бул лазер. Электр талаасынын ориентациялангандыгына жараша поляризацияланган жарыкты поляризациянын үч түрүнө бөлөбүз:
★Сызыктуу поляризация: термелүү жана таралуу бир тегиздикте.Theсызыктуу поляризацияланган жарыктын электр талаасы cэки перпендикуляр, амплитудасы бирдей, сызыктуу эч кандай фаза айырмасы жок компоненттер.Жарыктын пайда болгон электр талаасы таралуу багыты боюнча бир тегиздик менен чектелет.
★Тегерек поляризация: жарыктын багыты убакыттын өтүшү менен спираль түрүндө өзгөрөт. Жарыктын электр талаасы бири-бирине перпендикуляр, амплитудасы боюнча бирдей, бирок фазалар айырмасы π/2 болгон эки сызыктуу компоненттен турат. Жарыктын пайда болгон электр талаасы таралуу багытын тегерете айланат.
★Элиптикалык поляризация: эллипстик поляризацияланган жарыктын электр талаасы тегерек поляризациялуу чөйрөгө салыштырмалуу эллипсти сүрөттөйт. Бул электр талаасын амплитудасы ар кандай эки сызыктуу компоненттин айкалышы жана/же π/2 эмес фазалар айырмасы катары кароого болот. Бул поляризацияланган жарыктын эң жалпы сүрөттөлүшү жана тегерек жана сызыктуу поляризацияланган жарыкты эллиптикалык поляризацияланган жарыктын өзгөчө учурлары катары кароого болот.
Эки ортогоналдык Сызыктуу поляризация абалы көбүнчө "S" жана "P" деп аталат,алартүшүү тегиздигине карата алардын салыштырмалуу багыты менен аныкталат.Р-поляризацияланган жарыкБул тегиздикке параллелдүү термелүүчү "P", ал эми бул тегиздикке перпендикуляр поляризацияланган электр талаасы бар s-поляризацияланган жарык "S".Поляризаторлорполяризацияңызды көзөмөлдөө, калганын чагылдыруу, сиңирүү же четтөө учурунда каалаган поляризация абалын өткөрүү үчүн негизги оптикалык элементтер. Поляризаторлордун ар кандай түрлөрү бар, алардын ар бири өзүнүн артыкчылыктары жана кемчиликтери бар. Колдонмоңуз үчүн эң жакшы поляризаторду тандоого жардам берүү үчүн, биз поляризаторлордун спецификацияларын, ошондой эле поляризаторлорду тандоо боюнча колдонмону талкуулайбыз.
P жана S пол. түшүү тегиздигине карата алардын салыштырмалуу багыты менен аныкталат
Поляризатордун спецификациялары
Поляризаторлор бир нече негизги параметрлер менен аныкталат, алардын айрымдары поляризациялык оптикага мүнөздүү. Эң маанилүү параметрлери болуп төмөнкүлөр саналат:
⊙Өтүү: Бул маани же поляризация огунун багыты боюнча сызыктуу поляризацияланган жарыктын өтүшүнө, же поляризатор аркылуу поляризацияланбаган жарыктын өтүшүнө тиешелүү. Параллель өткөрүү – бул поляризацияланбаган жарыктын эки поляризациялоочу огу менен параллелдүү тегизделген эки поляризатор аркылуу өткөрүлүшү, ал эми кайчылаш өткөргүч – поляризацияланбаган жарыктын эки поляризациялоочу огу аркылуу өткөрүлүшү. Идеалдуу поляризаторлор үчүн поляризация огуна параллелдүү сызыктуу поляризацияланган жарыктын өткөрүлүшү 100%, параллелдүү өткөрүлүшү 50% жана кайчылаш өткөрүлүшү 0%. Поляризацияланбаган жарыкты p- жана s-поляризацияланган жарыктын тез өзгөрүүчү кокустук айкалышы катары кароого болот. Идеалдуу сызыктуу поляризатор эки сызыктуу поляризациянын бирин гана өткөрөт, биринчи поляризацияланбаган интенсивдүүлүктү I азайтат.0жарымына, б.а.I=I0/2,ошондуктан параллелдүү өткөрүү (поляризацияланбаган жарык үчүн) 50% түзөт. Интенсивдүүлүгү I менен сызыктуу поляризацияланган жарык үчүн0, идеалдуу поляризатор аркылуу берилүүчү интенсивдүүлүк I, Малюс мыйзамы менен сүрөттөлөт, б.а.I=I0cos2Øмында θ – түшкөн сызыктуу поляризация менен поляризация огунун ортосундагы бурч. Биз параллелдүү октор үчүн 100% өткөрүүгө жетишилгенин көрөбүз, ал эми 90° октор үчүн, ошондой эле кайчылаш поляризаторлор деп да белгилүү, 0% берүү бар, ошондуктан кайчылаш өтүү 0%. Бирок реалдуу тиркемелерде берүү эч качан так 0% боло албайт, ошондуктан, поляризаторлор төмөндө сүрөттөлгөндөй өчүү катышы менен мүнөздөлөт, аны эки кайчылаш поляризатор аркылуу иш жүзүндө өткөрүүнү аныктоо үчүн колдонсо болот.
⊙Өчүү катышы жана поляризациянын даражасы: Сызыктуу поляризатордун поляризациялык касиеттери адатта поляризациянын же поляризациянын эффективдүүлүгүнүн даражасы менен аныкталат, б.а., P=(T1-T2)/(Т1+T2) жана анын өчүү катышы, б.а., ρp=T2/T1мында поляризатор аркылуу сызыктуу поляризацияланган жарыктын негизги өткөргүчтөрү Т1 жана Т2. Т1 - поляризатор аркылуу максималдуу берүү жана поляризатордун өткөрүү огу түшкөн сызыктуу поляризацияланган нурдун поляризациясына параллель болгондо пайда болот; Т2 - поляризатор аркылуу минималдуу өткөрүү жана поляризатордун өткөрүү огу түшкөн сызыктуу поляризацияланган нурдун поляризациясына перпендикуляр болгондо пайда болот.
Сызыктуу поляризатордун өчүү көрсөткүчтөрү көбүнчө 1 / ρp : 1 катары көрсөтүлөт. Бул параметр 100:1ден азыраак диапазондо (сиз P поляризацияланган жарык үчүн S поляризацияланган жарыкка караганда 100 эсе көп өткөрөсүз дегенди билдирет) үнөмдүү поляризаторлор үчүн 10го чейин.6:1 жогорку сапаттагы кош сынуучу кристаллдык поляризаторлор үчүн. Өчүү катышы, адатта, толкун узундугуна жана инцидент бурчуна жараша өзгөрүп турат жана берилген колдонмо үчүн наркы, өлчөмү жана поляризацияланган берүү сыяктуу башка факторлор менен бирге бааланышы керек. Өчүү катышынан тышкары, эффективдүүлүктү мүнөздөп, поляризатордун иштешин өлчөй алабыз. Поляризациянын эффективдүүлүгүнүн даражасы "контраст" деп аталат, бул катыш көбүнчө интенсивдүүлүк жоготуулары өтө маанилүү болгон аз жарыктык колдонмолорду кароодо колдонулат.
⊙Кабыл алуу бурчу: Кабыл алуу бурчу - бул поляризатор дагы эле спецификациялар чегинде аткара турган дизайн инцидент бурчунан эң чоң четтөө. Көпчүлүк поляризаторлор 0° же 45° түшүү бурчунда же Брюстер бурчунда иштөө үчүн иштелип чыккан. Кабыл алуу бурчу тегиздөө үчүн маанилүү, бирок коллимацияланбаган устундар менен иштөөдө өзгөчө мааниге ээ. Зым тор жана дихроикалык поляризаторлор дээрлик 90° толук кабыл алуу бурчуна чейин эң чоң кабыл алуу бурчтарына ээ.
⊙Курулуш: Поляризаторлор көптөгөн формаларда жана конструкцияларда болот. Жука пленкалуу поляризаторлор оптикалык фильтрлерге окшош жука пленкалар. Поляризациялоочу пластиналык нур бөлгүчтөр нурга бурчта жайгашкан ичке, жалпак плиталар. Поляризацияланган куб нур бөлгүчтөр гипотенузада чогуу орнотулган эки тик бурчтуу призмадан турат.
Бир сынган поляризаторлор чогуу орнотулган эки кристаллдык призмадан турат, мында призмалардын бурчу белгилүү поляризатордун конструкциясы менен аныкталат.
⊙Ачык апертура: Тунук диафрагма, адатта, эки сынган поляризаторлор үчүн эң чектөөчү болуп саналат, анткени оптикалык таза кристаллдардын болушу бул поляризаторлордун өлчөмүн чектейт. Дихроикалык поляризаторлор эң чоң ачык тешиктерге ээ, анткени алардын жасалышы чоңураак өлчөмдөргө ээ.
⊙Оптикалык жолдун узундугу: узундуктагы жарык поляризатор аркылуу өтүшү керек. Дисперсия, зыяндын босоголору жана мейкиндик чектөөлөрү үчүн маанилүү, оптикалык жолдун узундугу кош сынуу поляризаторлордо маанилүү болушу мүмкүн, бирок дихрикалык поляризаторлордо көбүнчө кыска болот.
⊙Зыяндын босогосу: Лазердик зыяндын босогосу колдонулган материал, ошондой эле поляризатордун дизайны менен аныкталат, эки кырдуу поляризаторлор адатта эң жогорку зыян чегине ээ. Цемент көбүнчө лазердин бузулушуна эң сезгич элемент болуп саналат, ошондуктан оптикалык контакты бар нур бөлгүчтөр же абадагы кош сынуу поляризаторлор зыяндын босогосуна ээ.
Поляризатор тандоо колдонмосу
Поляризаторлордун бир нече түрлөрү бар, анын ичинде дихрой, куб, зым тор жана кристаллдык. Эч бир поляризатор түрү ар бир колдонуу үчүн идеалдуу эмес, ар биринин өзүнүн уникалдуу күчтүү жана алсыз жактары бар.
Дихроикалык поляризаторлор бардык башкаларды бөгөттөп, белгилүү бир поляризация абалын өткөрүшөт. Типтүү курулуш бир капталган субстрат же полимердик дихроикалык пленкадан, эки айнек плитадан турат. Табигый нур дихрондук материал аркылуу өткөндө нурдун ортогоналдык поляризациялык компонентинин бири күчтүү сиңип, экинчиси начар жутулушу менен чыгып кетет. Ошентип, дихроикалык барак поляризатору туш келди поляризацияланган нурду сызыктуу поляризацияланган нурга айландыруу үчүн колдонулушу мүмкүн. Поляризациялоочу призмалар менен салыштырганда, дихроикалык барак поляризатору бир кыйла чоңураак өлчөмдө жана алгылыктуу бурчту сунуштайт. Сиз жогорку өчүүнү жана наркынын катышын көрөсүз, курулуш жогорку кубаттуулуктагы лазерлерди же жогорку температураларды колдонууну чектейт. Дихроикалык поляризаторлор арзан баадагы ламинатталган пленкадан тактыктагы жогорку контрасттуу поляризаторлорго чейин кеңири диапазондо бар.
Дихройдук поляризаторлор керексиз поляризация абалын сиңирет
Поляризациялоочу куб нур бөлгүчтөр капталган гипотенузасы бар эки тик бурчтук призманы бириктирүү аркылуу жасалат. Поляризациялоочу каптоо, адатта, S поляризацияланган жарыкты чагылдырган жана P өткөрүүчү жогорку жана төмөн индекстүү материалдардын кезектешкен катмарларынан курулат. Натыйжада, орнотуу жана тегиздөө үчүн жеңил формадагы эки ортогоналдык нурлар пайда болот. Поляризациялоочу каптамалар, адатта, жогорку кубаттуулуктун тыгыздыгына туруштук бере алат, бирок кубтарды цементтөө үчүн колдонулган желимдер иштебей калышы мүмкүн. Бул ката режимин оптикалык байланыш аркылуу жок кылууга болот. Биз адатта өткөрүлүүчү нур үчүн жогорку контрастты көргөнүбүз менен, чагылдырылган контраст адатта төмөн.
Зым торунун поляризаторлору айнек субстраттагы микроскопиялык зымдарды камтыйт, алар P-поляризацияланган жарыкты тандап өткөрөт жана S-поляризацияланган жарыкты чагылдырат. Механикалык табиятынан улам зым торунун поляризаторлору субстраттын өткөрүлүшү менен гана чектелген толкун узундугунун диапазонуна ээ, аларды жогорку контрасттык поляризацияны талап кылган кең тилкелүү колдонмолор үчүн идеалдуу кылат.
Металл зымдарга перпендикуляр поляризация өткөрүлөт
Кристаллдык поляризатор каалаган поляризацияны өткөрүп, калганын кристаллдык материалдарынын кош сынуу касиеттерин колдонуу менен четтетет
Кристаллдык поляризаторлор келип жаткан жарыктын поляризация абалын өзгөртүү үчүн субстраттын кош сынуу касиеттерин колдонушат. Бир сынуу материалдары ар түрдүү багыттагы поляризацияланган жарык үчүн бир аз башкача сынуу көрсөткүчүнө ээ, бул ар кандай поляризациялык абалдардын материал аркылуу ар кандай ылдамдыкта өтүшүнө алып келет.
Волластон поляризаторлору – кристаллдык поляризаторлордун бир түрү, алар оптикалык октору перпендикуляр болгон эки эки сынуулуу тик бурчтуу призмадан турат. Мындан тышкары, кристаллдык поляризаторлордун жогорку зыян чеги аларды лазердик колдонмолор үчүн идеалдуу кылат.
Уолластон поляризатор
Paralight Optics'тин поляризаторлордун кеңири линиясына поляризациялоочу куб нур бөлгүчтөрү, жогорку натыйжалуу эки каналдуу PBS, жогорку кубаттуу поляризациялык куб нур бөлгүчтөр, 56° поляризациялык пластиналык нур бөлгүчтөр, 45° поляризациялык пластиналык нур бөлгүчтөр, дихроикалык барак бөлгүчтөр, бир поляризаторлор, Глан Тейлор поляризаторлору, Глан лазердик поляризаторлор, Глан Томпсон поляризаторлору, Волластон поляризаторлору, Рохон поляризаторлору), өзгөрүлмө тегерек поляризаторлор жана поляризациялоочу нурларды алмаштыруучулар/комбинаторлор.
Лазердик поляризаторлор
Поляризациялык оптика боюнча кененирээк маалымат алуу үчүн же бааны алуу үчүн, биз менен байланышыңыз.
