Apžvalga
Poliarizacijos optika naudojama krintančios spinduliuotės poliarizacijos būsenai pakeisti. Mūsų poliarizacijos optikoje yra poliarizatoriai, bangų plokštės / lėtintuvai, depoliarizatoriai, faradėjaus rotatoriai ir optiniai izoliatoriai UV, matomo ar IR spektro diapazonuose.
1064 nm Faradėjaus rotatorius
Laisvos erdvės izoliatorius
Didelio galingumo Nd-YAG poliarizatorius
Optinis dizainas dažnai sutelkiamas į šviesos bangos ilgį ir intensyvumą, neatsižvelgiant į jos poliarizaciją. Tačiau poliarizacija yra svarbi šviesos kaip bangos savybė. Šviesa yra elektromagnetinė banga, o šios bangos elektrinis laukas svyruoja statmenai sklidimo krypčiai. Poliarizacijos būsena apibūdina bangos virpesių orientaciją sklidimo krypties atžvilgiu. Šviesa vadinama nepoliarizuota, jei šio elektrinio lauko kryptis laike svyruoja atsitiktinai. Jei šviesos elektrinio lauko kryptis yra gerai apibrėžta, ji vadinama poliarizuota šviesa. Labiausiai paplitęs poliarizuotos šviesos šaltinis yra lazeris. Priklausomai nuo to, kaip nukreiptas elektrinis laukas, poliarizuotą šviesą skirstome į tris poliarizacijų tipus:
★Tiesinė poliarizacija: svyravimai ir sklidimas yra vienoje plokštumoje.Thetiesiškai poliarizuotos šviesos elektrinis laukas cyra dvi statmenos, vienodos amplitudės, tiesinės komponentai, neturintys fazių skirtumo.Gautas elektrinis šviesos laukas yra apribotas viena plokštuma išilgai sklidimo krypties.
★ Apskritoji poliarizacija: šviesos orientacija laikui bėgant keičiasi spiraliniu būdu. Šviesos elektrinis laukas susideda iš dviejų tiesinių komponentų, kurie yra statmeni vienas kitam, vienodos amplitudės, bet kurių fazių skirtumas yra π/2. Susidaręs elektrinis šviesos laukas sukasi apskritimu aplink sklidimo kryptį.
★ Elipsinė poliarizacija: elipsiškai poliarizuotos šviesos elektrinis laukas apibūdina elipsę, palyginti su apskritimu pagal apskrito poliarizaciją. Šis elektrinis laukas gali būti laikomas dviejų linijinių komponentų, turinčių skirtingą amplitudę ir (arba) fazių skirtumą, kuris nėra π/2, derinys. Tai yra bendriausias poliarizuotos šviesos apibūdinimas, o apskrita ir linijinė poliarizuota šviesa gali būti vertinama kaip ypatingas elipsės poliarizuotos šviesos atvejis.
Dvi stačiakampės tiesinės poliarizacijos būsenos dažnai vadinamos „S“ ir „P“,jieapibrėžiami pagal jų santykinę orientaciją į kritimo plokštumą.P-poliarizuota šviesakuri svyruoja lygiagrečiai šiai plokštumai, yra „P“, o s poliarizuota šviesa, kurios elektrinis laukas poliarizuotas statmenai šiai plokštumai, yra „S“.Poliarizatoriaiyra pagrindiniai optiniai elementai, skirti valdyti jūsų poliarizaciją, perduoti pageidaujamą poliarizacijos būseną, o likusią dalį atspindėti, sugerti arba nukrypti. Yra daugybė poliarizatorių tipų, kurių kiekvienas turi savo privalumų ir trūkumų. Siekdami padėti jums pasirinkti geriausią jūsų programai pritaikytą poliarizatorių, aptarsime poliarizatoriaus specifikacijas ir poliarizatorių pasirinkimo vadovą.
P ir S pol. apibrėžiami pagal jų santykinę orientaciją į kritimo plokštumą
Poliarizatoriaus specifikacijos
Poliarizatoriai apibrėžiami keliais pagrindiniais parametrais, iš kurių kai kurie būdingi poliarizacijos optikai. Svarbiausi parametrai yra šie:
⊙Perdavimas: ši vertė reiškia tiesiškai poliarizuotos šviesos perdavimą poliarizacijos ašies kryptimi arba nepoliarizuotos šviesos perdavimą per poliarizatorių. Lygiagretusis perdavimas – tai nepoliarizuotos šviesos perdavimas per du poliarizatorius, kurių poliarizacijos ašys yra lygiagrečiai, o kryžminis – nepoliarizuotos šviesos perdavimas per du poliarizatorius, kurių poliarizacinės ašys yra sukryžiuotos. Idealiems poliarizatoriams tiesiškai poliarizuotos šviesos perdavimas lygiagrečiai poliarizacijos ašiai yra 100%, lygiagretus perdavimas yra 50%, o skersinis - 0%. Nepoliarizuotą šviesą galima laikyti greitai kintančiu atsitiktiniu p- ir s-poliarizuotos šviesos deriniu. Idealus tiesinis poliarizatorius perduos tik vieną iš dviejų tiesinių poliarizacijų, sumažindamas pradinį nepoliarizuotą intensyvumą I0per pusę, tyAš = aš0/2,taigi lygiagretus pralaidumas (nepoliarizuotai šviesai) yra 50%. Tiesiai poliarizuotai šviesai, kurios intensyvumas I0, intensyvumą, perduodamą per idealų poliarizatorių I, galima apibūdinti Maluso dėsniu, tyAš = aš0cos2Økur θ yra kampas tarp krintančios tiesinės poliarizacijos ir poliarizacijos ašies. Matome, kad lygiagrečioms ašims pasiekiamas 100% perdavimas, o 90° ašims, dar žinomoms kaip kryžminiai poliarizatoriai, yra 0%, taigi skersinis perdavimas yra 0%. Tačiau realiame pasaulyje perdavimas niekada negali būti tiksliai 0%, todėl poliarizatoriams būdingas išnykimo koeficientas, kaip aprašyta toliau, kuris gali būti naudojamas norint nustatyti tikrąjį perdavimą per du kryžminius poliarizatorius.
⊙Išnykimo santykis ir poliarizacijos laipsnis: Linijinio poliarizatoriaus poliarizacinės savybės paprastai apibrėžiamos poliarizacijos laipsniu arba poliarizacijos efektyvumu, ty P=(T1-T2)/(T1+T2) ir jo išnykimo koeficientas, ty ρp=T2/T1kur pagrindiniai tiesiškai poliarizuotos šviesos pralaidumo koeficientai per poliarizatorių yra T1 ir T2. T1 yra didžiausias pralaidumas per poliarizatorių ir atsiranda, kai poliarizatoriaus perdavimo ašis yra lygiagreti krintančio tiesiškai poliarizuoto pluošto poliarizacijai; T2 yra minimalus perdavimas per poliarizatorių ir atsiranda, kai poliarizatoriaus perdavimo ašis yra statmena krintančio tiesiškai poliarizuoto pluošto poliarizacijai.
Linijinio poliarizatoriaus ekstinkcijos efektyvumas dažnai išreiškiamas kaip 1 / ρp : 1. Šis parametras svyruoja nuo mažesnio nei 100:1 (tai reiškia, kad P poliarizuotos šviesos pralaidumas yra 100 kartų didesnis nei S poliarizuotos šviesos) ekonomiškiems lakštiniams poliarizatoriams iki 106:1, skirtas aukštos kokybės dvigubai laužiantiems kristaliniams poliarizatoriams. Išnykimo santykis paprastai skiriasi priklausomai nuo bangos ilgio ir kritimo kampo ir turi būti įvertintas kartu su kitais veiksniais, tokiais kaip kaina, dydis ir poliarizuotas perdavimas tam tikram pritaikymui. Be išnykimo santykio, galime išmatuoti poliarizatoriaus veikimą apibūdindami efektyvumą. Poliarizacijos efektyvumo laipsnis vadinamas „kontrastu“, šis santykis dažniausiai naudojamas, kai kalbama apie silpno apšvietimo atvejus, kai intensyvumo nuostoliai yra kritiniai.
⊙Priėmimo kampas: Priėmimo kampas yra didžiausias nuokrypis nuo projektinio kritimo kampo, kuriam esant poliarizatorius vis tiek veiks pagal specifikacijas. Dauguma poliarizatorių skirti veikti 0° arba 45° kritimo kampu arba Brewsterio kampu. Priėmimo kampas yra svarbus išlygiavimui, tačiau jis ypač svarbus dirbant su nekolimuotomis sijomis. Vielos tinklelis ir dichroiniai poliarizatoriai turi didžiausius priėmimo kampus, iki visiško priėmimo kampo beveik 90°.
⊙Konstrukcija: Poliarizatoriai būna įvairių formų ir dizaino. Plonosios plėvelės poliarizatoriai yra plonos plėvelės, panašios į optinius filtrus. Poliarizacinių plokščių pluošto skirstytuvai yra plonos, plokščios plokštės, išdėstytos kampu į spindulį. Poliarizacinio kubo spindulių skirstytuvai susideda iš dviejų stačiakampių prizmių, sumontuotų kartu prie hipotenuzės.
Dvipusiai laužantys poliarizatoriai susideda iš dviejų kartu sumontuotų kristalinių prizmių, kur prizmių kampą lemia specifinė poliarizatoriaus konstrukcija.
⊙Skaidri diafragma: skaidri diafragma dažniausiai labiausiai riboja dvigubai laužančius poliarizatorius, nes optiškai grynų kristalų prieinamumas riboja šių poliarizatorių dydį. Dichroic poliarizatoriai turi didžiausias turimas skaidrias angas, nes jų gamyba yra tinkama didesniems dydžiams.
⊙Optinio kelio ilgis: ilgio šviesa turi eiti per poliarizatorių. Svarbūs dispersijai, pažeidimo slenksčiams ir erdvės apribojimams, optinio kelio ilgis gali būti reikšmingas dvipusio lūžio poliarizatoriuose, bet paprastai yra trumpas dichroiniuose poliarizatoriuose.
⊙Pažeidimo slenkstis: lazerio pažeidimo slenkstis nustatomas pagal naudojamą medžiagą ir poliarizatoriaus konstrukciją, o dvigubai laužiantys poliarizatoriai paprastai turi didžiausią pažeidimo slenkstį. Cementas dažnai yra labiausiai jautrus lazerio pažeidimams elementas, todėl optiškai kontaktuojantys spindulių skirstytuvai arba oro tarpais esantys dvipusiai laužantys poliarizatoriai turi didesnes pažeidimo ribas.
Poliarizatoriaus pasirinkimo vadovas
Yra keletas poliarizatorių tipų, įskaitant dichroinį, kubinį, vielinį tinklelį ir kristalinį. Nė vienas poliarizatoriaus tipas nėra idealus kiekvienam pritaikymui, kiekvienas turi savo unikalias stipriąsias ir silpnąsias puses.
Dichroiniai poliarizatoriai perduoda tam tikrą poliarizacijos būseną, tuo pačiu blokuodami visas kitas. Įprastą konstrukciją sudaro vienas padengtas substratas arba polimerinė dichroinė plėvelė, sujungtos dvi stiklo plokštės. Kai natūralus spindulys prasiskverbia per dichroinę medžiagą, vienas iš stačiakampių pluošto poliarizacijos komponentų yra stipriai sugeriamas, o kitas išnyksta su silpna absorbcija. Taigi, dichroinis lakštinis poliarizatorius gali būti naudojamas atsitiktinai poliarizuotą pluoštą paversti tiesiškai poliarizuotu pluoštu. Palyginti su poliarizacinėmis prizmėmis, dichroic lakštinis poliarizatorius siūlo daug didesnį dydį ir priimtiną kampą. Nors matysite aukštą išnykimo ir sąnaudų santykį, konstrukcija riboja didelės galios lazerių naudojimą arba aukštą temperatūrą. Dichroic poliarizatoriai yra įvairių formų, pradedant nuo pigios laminuotos plėvelės iki tikslių didelio kontrasto poliarizatorių.
Dichroiniai poliarizatoriai sugeria nepageidaujamą poliarizacijos būseną
Poliarizacinio kubo pluošto skirstytuvai gaminami sujungiant dvi stačiakampes prizmes su dengta hipotenuse. Poliarizuojanti danga paprastai yra sudaryta iš kintamų aukšto ir žemo indekso medžiagų sluoksnių, kurie atspindi S poliarizuotą šviesą ir praleidžia P. Rezultatas yra du stačiakampiai spinduliai, kurių forma yra lengva pritvirtinti ir išlyginti. Poliarizuojančios dangos paprastai gali atlaikyti didelį galios tankį, tačiau klijai, naudojami kubeliams cementuoti, gali sugesti. Šį gedimo režimą galima pašalinti optiniu kontaktu. Nors paprastai matome didelį perduodamo spindulio kontrastą, atspindėtas kontrastas paprastai yra mažesnis.
Vielinio tinklelio poliarizatoriai turi mikroskopinių laidų masyvą ant stiklo pagrindo, kuris selektyviai perduoda P-poliarizuotą šviesą ir atspindi S-poliarizuotą šviesą. Dėl mechaninio pobūdžio vielinio tinklo poliarizatoriai turi bangos ilgio juostą, kurią riboja tik substrato perdavimas, todėl jie idealiai tinka plačiajuosčio ryšio programoms, kurioms reikalinga didelio kontrasto poliarizacija.
Perduodama metaliniams laidams statmena poliarizacija
Kristalinis poliarizatorius perduoda norimą poliarizaciją ir nukrypsta nuo likusios dalies, naudodamas savo kristalinių medžiagų dvigubas lūžimo savybes
Kristaliniai poliarizatoriai naudoja dvigubai laužiančias substrato savybes, kad pakeistų gaunamos šviesos poliarizacijos būseną. Dvigubai laužiančios medžiagos turi šiek tiek skirtingus lūžio rodiklius šviesai, poliarizuotai skirtingomis kryptimis, todėl skirtingos poliarizacijos būsenos keliauja per medžiagą skirtingu greičiu.
Wollaston poliarizatoriai yra kristalinių poliarizatorių tipas, susidedantis iš dviejų dvipusių stačiakampių prizmių, sujungtų taip, kad jų optinės ašys būtų statmenos. Be to, dėl didelio kristalinių poliarizatorių pažeidimo slenksčio jie idealiai tinka naudoti lazeriuose.
Wollaston poliarizatorius
„Paralight Optics“ plati poliarizatorių serija apima poliarizuojančius kubo spindulius, aukštos kokybės du kanalų PBS, didelės galios poliarizuojančios kubo pluošto, 56 ° poliarizuojančių plokštelių pluošto, 45 ° poliarizuojančių plokštelių pluoštų, dichroikinių lakštų poliarizatorių, nanodalelių linijinių poliarizatorių, biringlių pluošto, arba „Taylor“ poliarizatoriai, „Glan“ lazeriniai poliarizatoriai, „Glan Thompson“ poliarizatoriai, „Wollaston“ poliarizatoriai, „Rochon“ poliarizatoriai), kintamieji žiediniai poliarizatoriai ir poliarizacinio pluošto poslinkiai / jungikliai.
Lazeriniai linijiniai poliarizatoriai
Norėdami gauti išsamesnės informacijos apie poliarizacijos optiką arba gauti pasiūlymą, susisiekite su mumis.
