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.
Banginės plokštės, taip pat žinomos kaip lėtintuvai, perduoda šviesą ir modifikuoja jos poliarizacijos būseną, neslopindamos, nenukrypdamos ar nepastumdamos pluošto. Jie tai daro sulėtindami (arba uždelsdami) vieną poliarizacijos komponentą, palyginti su jo stačiakampiu komponentu. Bangos plokštė yra optinis elementas, turintis dvi pagrindines ašis, lėtą ir greitą, kurios krintantį poliarizuotą pluoštą padalija į du viena kitai statmenus poliarizuotus pluoštus. Atsirandantis spindulys vėl susijungia ir sudaro tam tikrą vieną poliarizuotą spindulį. Banginės plokštės sukuria pilną, pusę ir ketvirtį sulėtėjusias bangas. Jie taip pat žinomi kaip lėtintuvas arba lėtėjimo plokštė. Nepoliarizuotoje šviesoje banginės plokštės prilygsta langams – jos abi yra plokšti optiniai komponentai, pro kuriuos praeina šviesa.
⊙Ketvirtinės bangos plokštė: kai tiesiškai poliarizuota šviesa įvedama 45 laipsnių kampu į ketvirtinės bangos plokštės ašį, išvestis yra apskrito poliarizuota ir atvirkščiai.
⊙Pusinės bangos plokštė: Pusinės bangos plokštė sukasi tiesiškai poliarizuotą šviesą į bet kurią pageidaujamą orientaciją. Sukimosi kampas yra du kartus didesnis už kampą tarp krintančios poliarizuotos šviesos ir optinės ašies.
Lazerinė nulinės eilės ketvirtinės bangos plokštė
Lazerinė nulinės eilės pusiau banginė plokštė
Banginės plokštės idealiai tinka šviesos poliarizacijos būsenai valdyti ir analizuoti. Jie siūlomi trijų pagrindinių tipų – nulinės eilės, kelių eilės ir achromatinių – kiekvienas turi unikalių privalumų, atsižvelgiant į taikomą programą. Geras pagrindinių terminų ir specifikacijų supratimas padeda pasirinkti tinkamą bangų plokštę, nesvarbu, kokia paprasta ar sudėtinga optinė sistema.
Terminija ir specifikacijos
⊙Dvigubas lūžis: bangų plokštės yra pagamintos iš dvigubai laužiančių medžiagų, dažniausiai kristalinio kvarco. Dvigubai laužiančios medžiagos turi šiek tiek skirtingus lūžio rodiklius šviesai, poliarizuotai skirtingomis kryptimis. Tokiu būdu jie atskiria krintantį nepoliarizuotą šviesą į lygiagrečius ir stačiakampius komponentus, parodytus kitame paveikslėlyje.
Dvigubai laužianti kalcito kristalą atskirianti nepoliarizuota šviesa
⊙Greita ašis ir lėta ašis: šviesa, poliarizuota išilgai greitosios ašies, susiduria su mažesniu lūžio rodikliu ir greičiau sklinda per bangų plokštes nei šviesa, poliarizuota išilgai lėtos ašies. Greitoji ašis yra pažymėta maža plokščia dėmė arba taškas ant neįtaisytos bangos plokštės greitosios ašies skersmens arba ženklas ant pritvirtintos bangos plokštės elemento laikiklio.
⊙Sulėtėjimas: sulėtėjimas apibūdina fazės poslinkį tarp poliarizacijos komponento, projektuojamo išilgai greitosios ašies, ir komponento, projektuojamo išilgai lėtos ašies. Sulėtėjimas nurodomas laipsnių, bangų arba nanometrų vienetais. Viena pilna sulėtėjimo banga prilygsta 360° arba nanometrų skaičiui prie dominančio bangos ilgio. Sulėtėjimo tolerancija paprastai nurodoma laipsniais, visos bangos natūraliomis arba dešimtainėmis dalimis arba nanometrais. Tipiškų vėlavimo specifikacijų ir leistinų nuokrypių pavyzdžiai yra: λ/4 ± λ/300, λ/2 ± 0,003 λ, λ/2 ± 1°, 430 nm ± 2 nm.
Populiariausios sulėtėjimo reikšmės yra λ/4, λ/2 ir 1λ, tačiau kai kuriose programose gali būti naudingos ir kitos vertės. Pavyzdžiui, vidinis atspindys iš prizmės sukelia fazės poslinkį tarp komponentų, kurie gali būti varginantys; kompensacinė bangų plokštė gali atkurti norimą poliarizaciją.
⊙Keli eilės tvarka: kelių eilės bangų plokštėse bendras sulėtėjimas yra norimas sulėtėjimas ir sveikasis skaičius. Perteklinė sveikojo skaičiaus dalis neturi jokios įtakos našumui, lygiai taip pat, kaip šiandien vidurdienį rodantis laikrodis atrodo taip pat, kaip vidurdienį po savaitės – nors laikas buvo pridėtas, jis vis tiek atrodo taip pat. Nors kelių užsakymų bangų plokštės yra suprojektuotos tik iš vienos dvigubai laužančios medžiagos, jos gali būti gana storos, o tai palengvina valdymą ir sistemos integravimą. Tačiau dėl didelio storio kelių eilių bangų plokštės yra jautresnės sulėtėjimo poslinkiams, atsirandantiems dėl bangos ilgio poslinkio arba aplinkos temperatūros pokyčių.
⊙Nulinės eilės bangų plokštė sukurta taip, kad suteiktų nulinių pilnų bangų stabdymą be pertekliaus ir norimos frakcijos. Pavyzdžiui, nulinės eilės kvarcinės bangos plokštės susideda iš dviejų daugialypės eilės kvarcinių bangų plokščių, kurių ašys sukryžiuotos taip, kad efektyvus sulėtėjimas yra skirtumas tarp jų. Standartinė nulinės eilės bangų plokštė, taip pat žinoma kaip sudėtinė nulinės eilės bangų plokštė, susideda iš kelių bangų plokščių, pagamintų iš tos pačios dvigubai laužančios medžiagos, kurios buvo išdėstytos taip, kad būtų statmenos optinei ašiai. Kelių bangų plokščių sluoksniavimas atsveria sulėtėjimo poslinkius, atsirandančius atskirose bangų plokštėse, pagerindamas sulėtėjimo stabilumą bangos ilgio poslinkiams ir aplinkos temperatūros pokyčiams. Standartinės nulinės eilės bangų plokštės nepagerina sulėtėjimo poslinkio, kurį sukelia skirtingas kritimo kampas. Tikrosios nulinės eilės bangos plokštė sudaryta iš vienos dvigubai laužiančios medžiagos, kuri buvo perdirbta į itin ploną plokštę, kurios storis gali būti tik keli mikronai, kad būtų pasiektas konkretus nulinės eilės sulėtėjimo lygis. Nors plokštės plonumas gali apsunkinti bangų plokštės valdymą ar montavimą, tikrosios nulinės eilės bangų plokštės pasižymi puikiu bangos ilgio poslinkio sulėtinimu, aplinkos temperatūros pokyčiu ir skirtingu kritimo kampu nei kitos bangų plokštės. Nulinės eilės bangų plokštės pasižymi geresniu našumu nei kelių eilės bangų plokštės. Jie rodo platesnį dažnių juostos plotį ir mažesnį jautrumą temperatūros ir bangos ilgio pokyčiams, todėl turėtų būti svarstomi kritiškesnėms reikmėms.
⊙Achromatinė: Achromatinės bangų plokštės susideda iš dviejų skirtingų medžiagų, kurios praktiškai pašalina chromatinę dispersiją. Standartiniai achromatiniai lęšiai yra pagaminti iš dviejų tipų stiklo, kurie yra suderinti, kad būtų pasiektas norimas židinio nuotolis, kartu sumažinant arba pašalinant chromatinę aberaciją. Achromatinės bangų plokštės veikia tuo pačiu principu. Pavyzdžiui, achromatinės bangų plokštės yra pagamintos iš kristalinio kvarco ir magnio fluorido, kad būtų pasiektas beveik pastovus sulėtėjimas plačioje spektro juostoje.
⊙Super achromatic: Super achromatinės bangų plokštės yra specialaus tipo achromatinės bangos plokštės, kurios naudojamos pašalinti chromatinę dispersiją daug platesniam bangų diapazonui. Daugelis superachromatinių bangų plokščių gali būti naudojamos tiek matomam spektrui, tiek NIR sričiai, kurių vienodumas yra beveik toks pat, jei ne geresnis, nei įprastos achromatinės bangos plokštės. Kai tipinės achromatinės bangų plokštės yra pagamintos iš specifinio storio kvarco ir magnio fluorido, superachromatinėse bangų plokštėse kartu su kvarcu ir magnio fluoridu naudojamas papildomas safyro substratas. Visų trijų substratų storis nustatomas strategiškai, kad būtų pašalinta chromatinė dispersija ilgesnio bangos ilgio diapazone.
Poliarizatoriaus pasirinkimo vadovas
⊙Kelių užsakymų bangos plokštės
Žemos (kelių) eilės bangų plokštė sukurta taip, kad suteiktų kelių pilnų bangų sulėtėjimą ir norimą dalį. Dėl to gaunamas vienas, fiziškai tvirtas komponentas su norimu našumu. Jį sudaro viena krištolinio kvarco plokštė (paprastai 0,5 mm storio). Net ir nedideli bangos ilgio ar temperatūros pokyčiai lems reikšmingus norimo trupmeninio sulaikymo pokyčius. Kelių užsakymų bangų plokštės yra pigesnės ir naudojamos daugelyje programų, kur padidėjęs jautrumas nėra svarbus. Jie yra geras pasirinkimas naudoti su monochromatine šviesa kontroliuojamoje klimato aplinkoje, laboratorijoje jie paprastai yra sujungti su lazeriu. Priešingai, tokiose programose kaip mineralogija išnaudoja chromatinį poslinkį (lėtėjimą ir bangos ilgio pokytį), būdingą kelių eilių bangų plokštėms.
Kelių užsakymų pusbanginė plokštė
Kelių užsakymų ketvirčio bangos plokštė
Alternatyva įprastoms kristalinio kvarco bangų plokštėms yra polimerų sulėtinimo plėvelė. Šią plėvelę galima įsigyti kelių dydžių ir sulėtėjimo ir už mažesnę nei kristalinių bangų plokščių kainą. Plėvelės lėtintuvai yra pranašesni už krištolinį kvarcą savo lankstumu. Jų plona polimerinė konstrukcija leidžia lengvai nupjauti plėvelę iki reikiamos formos ir dydžio. Šios plėvelės idealiai tinka naudoti tose programose, kuriose naudojami LCD ir šviesolaidžiai. Taip pat galima įsigyti achromatinės polimerinės lėtėjimo plėvelės. Tačiau ši plėvelė turi mažą žalos slenkstį ir neturėtų būti naudojama su didelės galios šviesos šaltiniais, tokiais kaip lazeriai. Be to, jo naudojimas apsiriboja matomu spektru, todėl UV, NIR arba IR programoms reikės alternatyvos.
Kelių eilės bangų plokštės reiškia, kad šviesos kelio sulėtėjimas patirs tam tikrą viso bangos ilgio poslinkį, be dalinio projektinio sulaikymo. Kelių užsakymų bangų plokštės storis visada yra apie 0,5 mm. Palyginti su nulinės eilės bangų plokštėmis, kelių eilių bangų plokštės yra jautresnės bangos ilgio ir temperatūros pokyčiams. Tačiau jie yra pigesni ir plačiai naudojami daugelyje programų, kur padidėjęs jautrumas nėra labai svarbus.
⊙Nulinės eilės bangos plokštės
Kadangi jų bendras sulėtėjimas sudaro nedidelę procentinę daugialypės eilės tipo, nulinės eilės bangų plokščių sulėtėjimas yra daug pastovesnis temperatūros ir bangos ilgio svyravimų atžvilgiu. Tais atvejais, kai reikia didesnio stabilumo arba didesnių temperatūros pokyčių, nulinės eilės bangų plokštės yra idealus pasirinkimas. Taikymo pavyzdžiai apima išplėsto spektro bangos ilgio stebėjimą arba matavimus naudojant prietaisą, naudojamą lauke.
Nulinės eilės pusės bangos plokštė
Nulinės eilės ketvirčio bangos plokštė
- Cementuota nulinės eilės bangų plokštė yra sudaryta iš dviejų kvarcinių plokščių, kurių ašis yra sukryžiuotos, dvi plokštės yra sucementuotos UV epoksidine danga. Dviejų plokščių storio skirtumas lemia sulėtinimą. Nulinės eilės bangų plokštės turi daug mažesnę priklausomybę nuo temperatūros ir bangos ilgio pokyčio nei kelių eilių bangų plokštės.
- Optiškai kontaktuojanti nulinės eilės bangos plokštė yra sudaryta iš dviejų kvarcinių plokščių, kurių ašis greitai sukryžiuotos, dvi plokštės sukonstruotos optinio kontakto metodu, optiniame kelyje nėra epoksidinės dervos.
- Oro tarpais nulinės eilės bangos plokštė yra sudaryta iš dviejų kvarcinių plokščių, sumontuotų laikiklyje, sudarančioje oro tarpą tarp dviejų kvarcinių plokščių.
- Tikra nulinės eilės kvarcinė plokštė yra pagaminta iš vienos kvarco plokštės, kuri yra labai plona. Jie gali būti siūlomi kaip atskira plokštė, skirta didelės žalos slenksčiui (didesnė nei 1 GW/cm2), arba kaip sucementuota plona kvarcinė plokštė ant BK7 pagrindo, suteikianti tvirtumo, kad būtų išspręsta lengvai pažeidžiama problema.
- Nulinės eilės dvigubos bangos ilgio bangos plokštė gali užtikrinti specifinį sulėtėjimą esant dviem bangos ilgiams (pagrindiniam bangos ilgiui ir antrajam harmoninės bangos ilgiui). Dviejų bangų ilgio bangų plokštės yra ypač naudingos, kai jos naudojamos kartu su kitais poliarizacijai jautriais komponentais, siekiant atskirti skirtingo bangos ilgio bendraašius lazerio pluoštus. Nulinės eilės dvigubos bangos ilgio bangos plokštė plačiai naudojama femtosekundiniuose lazeriuose.
- Telekomunikacijų bangų plokštė yra tik viena kvarcinė plokštė, palyginti su cementuota tikrosios nulinės eilės bangų plokšte. Jis daugiausia naudojamas šviesolaidiniam ryšiui. Telecom bangų plokštės yra plonos ir kompaktiškos bangų plokštės, specialiai sukurtos taip, kad atitiktų didelius šviesolaidinio ryšio komponento reikalavimus. Pusinės bangos plokštė gali būti naudojama poliarizacijos būsenai pasukti, o ketvirtinės bangos plokštė gali būti naudojama tiesiškai poliarizuotą šviesą paversti apskrito poliarizacijos būsena ir atvirkščiai. Pusė bangos plokštės yra apie 91 μm storio, ketvirtinė bangos plokštė visada yra ne 1/4 bangos, o 3/4 bangos, apie 137 µm storio. Ši itin plona bangų plokštė užtikrina geriausią temperatūros juostos plotį, kampinį dažnių juostos plotį ir bangos ilgio juostos plotį. Dėl mažo šių bangų plokščių dydžio jos taip pat idealiai tinka mažinant bendrą jūsų dizaino pakuotės dydį. Galime pateikti individualius dydžius pagal jūsų pageidavimą.
- Vidurio infraraudonųjų spindulių nulinės eilės bangos plokštė yra sudaryta iš dviejų magnio fluorido (MgF2) plokščių, kurių ašis greitai sukryžiuotos, dvi plokštės yra sukonstruotos optinio kontakto metodu, optiniame kelyje nėra epoksidinės dervos. Dviejų plokščių storio skirtumas lemia sulėtinimą. Vidurinės infraraudonosios nulinės eilės bangos plokštės yra plačiai naudojamos infraraudonųjų spindulių srityse, idealiai tinka 2,5–6,0 mikronų diapazonui.
⊙Achromatinės bangos plokštės
Achromatinės bangos plokštės yra panašios į nulinės eilės bangų plokštes, išskyrus tai, kad dvi plokštės yra pagamintos iš skirtingų dvigubai laužiančių kristalų. Dėl dviejų medžiagų kompensacijos achromatinės bangos plokštės yra daug pastovesnės nei net nulinės eilės bangų plokštės. Achromatinės bangos plokštė yra panaši į nulinės eilės bangų plokštę, išskyrus tai, kad dvi plokštės yra pagamintos iš skirtingų dvejopą laužiančių kristalų. Kadangi dviejų medžiagų dvigubo lūžio dispersija yra skirtinga, galima nurodyti sulėtėjimo reikšmes plačiame bangos ilgių diapazone. Taigi sulėtėjimas bus mažiau jautrus bangos ilgio pokyčiams. Jei situacija apima keletą spektrinių bangų ilgių arba visą juostą (pavyzdžiui, nuo violetinės iki raudonos), achromatinės bangų plokštės yra idealus pasirinkimas.
NIR achromatinės bangos plokštė
SWIR achromatinės bangos plokštė
VIS achromatinės bangos plokštė
⊙Super Achromatic Wave plokštės
„Super Achromatic Wave“ plokštės yra panašios į achromatinės bangos plokštes, o jos užtikrina plokščią stabdymą itin plačiajuosčio ryšio bangos ilgio diapazone. Įprastą achromatinės bangos plokštę sudaro viena kvarco plokštė ir viena MgF2 plokštė, kurios bangos ilgio diapazonas yra tik keli šimtai nanometrų. Mūsų superachromatinės bangos plokštės yra pagamintos iš trijų medžiagų – kvarco, MgF2 ir safyro, kurios gali užtikrinti plokščią stabdymą platesniame bangos ilgių diapazone.
⊙Frenelio rombo stabdikliai
Fresnel Rhomb Retarders naudoja vidinį atspindį tam tikrais prizmės struktūros kampais, kad sulėtėtų krintanti poliarizuota šviesa. Kaip ir achromatinės bangos plokštės, jos gali užtikrinti vienodą sulėtėjimą įvairiuose bangos ilgiuose. Kadangi Fresnel Rhomb Retarders sulėtėjimas priklauso tik nuo lūžio rodiklio ir medžiagos geometrijos, bangų ilgių diapazonas yra platesnis nei Achromatic Waveplate, pagaminta iš dvigubai laužiančio kristalo. Single Fresnel Rhomb Retarders sukuria λ/4 fazės sulėtėjimą, išėjimo šviesa yra lygiagreti įvesties šviesai, bet paslinkta į šoną; Dvigubas Frenelio rombinis lėtintuvas sukuria λ/2 fazės sulėtėjimą, jis susideda iš dviejų vieno Frenelio rombo lėtintuvų. Mes teikiame standartinius BK7 Fresnel Rhomb Retarders, kitos medžiagos, tokios kaip ZnSe ir CaF2, yra prieinamos pagal užsakymą. Šie lėtintuvai yra optimizuoti naudoti su diodais ir skaidulomis. Kadangi Fresnel Rhomb Retarders veikia remiantis visišku vidiniu atspindžiu, juos galima naudoti plačiajuosčio ryšio arba achromatiniam naudojimui.
Frenelio rombo stabdikliai
⊙Kristalinio kvarco poliarizacijos rotatoriai
Kristalinio kvarco poliarizacijos rotatoriai yra pavieniai kvarco kristalai, kurie suka krintančios šviesos poliarizaciją nepriklausomai nuo rotatoriaus ir šviesos poliarizacijos išlygiavimo. Dėl natūralaus kvarco kristalo sukimosi aktyvumo jis taip pat gali būti naudojamas kaip poliarizacijos rotatoriai, kad įvesties tiesiškai poliarizuoto pluošto plokštuma būtų pasukta specialiu kampu, kurį lemia kvarco kristalo storis. Dabar galime pasiūlyti kairiarankius ir dešiniarankius rotatorius. Kadangi jie pasuka poliarizacijos plokštumą tam tikru kampu, kristaliniai kvarciniai poliarizacijos rotatoriai yra puiki alternatyva banginėms plokštėms ir gali būti naudojami pasukti visą šviesos poliarizaciją išilgai optinės ašies, o ne tik atskirą šviesos komponentą. Krintančios šviesos sklidimo kryptis turi būti statmena rotatoriui.
„Paralight Optics“ siūlo achromatines bangų plokštes, superachromatines bangų plokštes, cementuotas nulinės eilės bangų plokštes, optiškai kontaktuojančias nulinės eilės bangų plokštes, oro tarpais išdėstytas nulinės eilės bangų plokštes, tikrosios nulinės eilės bangų plokštes, vienos plokštės didelės galios bangų plokštes, kelių eilių bangų plokštes , dvigubos bangos ilgio bangų plokštės, nulinės eilės dvigubos bangos ilgio bangos plokštės, telekomunikacijų bangų plokštės, vidutinės IR nulinės eilės bangos plokštės, fresnelio rombų stabdikliai, banginių plokščių žiedų laikikliai ir kvarco poliarizacijos rotatoriai.
Bangos plokštės
Norėdami gauti išsamesnės informacijos apie poliarizacijos optiką arba gauti pasiūlymą, susisiekite su mumis.
