Бранови плочи и забавувачи

Преглед

Поларизациската оптика се користи за промена на состојбата на поларизација на инцидентното зрачење. Нашата поларизациска оптика вклучува поларизатори, бранови плочи / забавувачи, деполаризатори, Фарадеј ротатори и оптички изолатори над UV, видливите или IR спектралните опсези.

Брановите плочи, познати и како забавувачи, пренесуваат светлина и ја менуваат нејзината поларизациска состојба без да го ослабуваат, отстапуваат или поместуваат зракот. Тие го прават тоа со забавување (или одложување) на една компонента на поларизацијата во однос на нејзината ортогонална компонента. Бранова плоча е оптички елемент со две главни оски, бавни и брзи, кои го раздвојуваат упадниот поларизиран зрак во два меѓусебно нормални поларизирани греди. Зракот што се појавува повторно се комбинира за да формира одреден единечен поларизиран зрак. Брановите плочи произведуваат целосни, полу- и четвртини бранови на ретардација. Тие се познати и како забавувач или плоча за ретардација. При неполаризирана светлина, брановите плочи се еквивалентни на прозорците - и двете се рамни оптички компоненти низ кои поминува светлината.

Четврт-бранова плоча: кога линеарно поларизирана светлина се внесува на 45 степени во однос на оската на четвртина бранова плоча, излезот е кружно поларизиран и обратно.

Полубранова плоча: Полубранова плоча ротира линеарно поларизирана светлина до која било сакана ориентација. Аголот на ротација е двојно поголем од аголот помеѓу упадната поларизирана светлина и оптичката оска.

Laser-Zero-Order--Air-Spaced-Quarter-Waveplate-1

Ласерски нула редослед Воздушен простор од четврт бранови

Laser-Zero-Order-Air-Spaced-Half-Waveplate-1

Ласерски нула редослед Воздушна полубранова плоча

Брановите плочи се идеални за контролирање и анализа на состојбата на поларизација на светлината. Тие се нудат во три главни типа - нула редослед, повеќекратен редослед и ахроматски - секој содржи уникатни придобивки во зависност од прирачната апликација. Силно разбирање на клучните терминологии и спецификации помага во изборот на вистинската бранова плоча, без разлика колку е едноставен или сложен оптичкиот систем.

Терминологија и спецификации

Двојно прекршување: Брановите плочи се направени од двоскривни материјали, најчесто од кристален кварц. Материјалите за бирефракција имаат малку различни показатели на рефракција за светлината поларизирана во различни ориентации. Како такви, тие ја одделуваат упадната неполаризирана светлина на нејзините паралелни и ортогонални компоненти прикажани на следната слика.

Неполаризирана светлина одвојува неполаризирана светлина со дворефрингентни кристали од калцит

Неполаризирана светлина одвојува неполаризирана светлина со дворефрингентни кристали од калцит

Брза оска и бавна оска: светлината поларизирана по брзата оска наидува на помал индекс на прекршување и патува побрзо низ брановите плочи отколку светлината поларизирана по бавната оска. Брзата оска е означена со мала рамна точка или точка на брзиот дијаметар на оската на немонтираната бранова плоча или ознака на клеточната монтажа на монтирана бранова плоча.

Ретардација: Ретардацијата го опишува фазното поместување помеѓу компонентата за поларизација проектирана по брзата оска и компонентата проектирана по бавната оска. Ретардацијата е специфицирана во единици степени, бранови или нанометри. Еден целосен бран на ретардација е еквивалентен на 360°, или бројот на нанометри на брановата должина на интерес. Толеранцијата на ретардација обично се наведува во степени, природни или децимални фракции на полн бран или нанометри. Примери за типични спецификации и толеранции за ретардација се: λ/4 ± λ/300, λ/2 ± 0,003λ, λ/2 ± 1°, 430 nm ± 2 nm.

Најпопуларните вредности на ретардација се λ/4, λ/2 и 1λ, но други вредности може да бидат корисни во одредени апликации. На пример, внатрешната рефлексија од призмата предизвикува фазно поместување помеѓу компонентите што може да биде проблематично; компензирачката бранова плоча може да ја врати саканата поларизација.

Повеќекратен редослед: Во брановите плочи со повеќе редослед, вкупната ретардација е саканата ретардација плус цел број. Вишокот на целобројниот дел нема никакво влијание врз изведбата, на ист начин како што часовникот што покажува пладне денес изгледа исто како оној што покажува пладне една недела подоцна - иако времето е додадено, сепак се појавува исто. Иако брановите плочи со повеќекратна нарачка се дизајнирани само со еден двоскриувачки материјал, тие можат да бидат релативно дебели, што го олеснува ракувањето и интеграцијата на системот. Сепак, високата дебелина ги прави брановите плочи со повеќе редослед поподложни на поместувања на ретардација предизвикани од поместување на брановата должина или промени во температурата на околината.

Нулта редослед: Плочата со бранови со нула редослед е дизајнирана да даде заостанување од нула полни бранови без вишок, плус саканата фракција. На пример, плочите од кварцниот бран со нула редослед се состојат од две кварцни бранови плочи со повеќекратен ред со вкрстени оски, така што ефективната ретардација е разликата меѓу нив. Стандардната бранова плоча од нула редослед, исто така позната како сложена бранова плоча од нула ред, се состои од повеќе бранови плочи од ист бирефрагнтен материјал кои се поставени така што се нормални на оптичката оска. Слојувањето на повеќе бранови плочи ги спротивставува поместувањата на ретардација што се случуваат во поединечните бранови плочи, подобрувајќи ја стабилноста на заостанување до поместувањата на брановата должина и промените на температурата на околината. Стандардните бранови плочи од нула редослед не го подобруваат поместувањето на заостанување предизвикано од различен агол на инциденца. Плочата со вистински бранови од нулти редослед се состои од единечен материјал со двојно прекршување кој е обработен во ултра-тенка плоча која може да биде дебела само неколку микрони со цел да се постигне специфично ниво на ретардација по нулта редослед. Иако тенкоста на плочата може да го отежне ракувањето или монтирањето на брановата плоча, брановите плочи со вистински нула ред нудат супериорна стабилност на ретардација на поместување на брановата должина, промена на температурата на околината и различен агол на инциденца од другите бранови плочи. Плочите со бранови со нула редослед покажуваат подобри перформанси од плочите со бранови со повеќе редослед. Тие покажуваат поширок пропусен опсег и помала чувствителност на промените на температурата и брановата должина и треба да се земат предвид за покритични апликации.

Ахроматски: Ахроматските бранови плочи се состојат од два различни материјали кои практично ја елиминираат хроматската дисперзија. Стандардните ахроматски леќи се направени од два вида стакло, кои се усогласени за да се постигне саканата фокусна должина додека се минимизира или отстранува хроматската аберација. Ахроматските бранови плочи работат на истиот основен принцип. На пример, Ахроматските бранови плочи се направени од кристален кварц и магнезиум флуорид за да се постигне речиси константна ретардација низ широк спектрален опсег.

Супер ахроматски: Супер ахроматските бранови плочи се специјален тип на ахроматска бранова плоча што се користи за елиминирање на хроматската дисперзија за многу поширок бранов опсег. Многу суперахроматски бранови плочи може да се користат и за видливиот спектар како и за регионот NIR со приближно иста, ако не и подобра, униформност од типичните ахроматски бранови плочи. Онаму каде што типичните ахроматски бранови плочи се направени од кварц и магнезиум флуорид со специфични дебелини, суперахроматските бранови плочи користат дополнителна подлога од сафир заедно со кварц и магнезиум флуорид. Дебелината на сите три подлоги е стратешки одредена за да се елиминира хроматската дисперзија за подолг опсег на бранови должини.

Водич за избор на поларизатор

Таблички со повеќекратен ред
Плочата за бранови со низок (повеќе) редослед е дизајнирана да даде заостанување од неколку полни бранови, плус саканата фракција. Ова резултира со една, физички робусна компонента со посакувани перформанси. Се состои од една плоча од кристален кварц (номинално 0,5 mm во дебелина). Дури и малите промени во брановата должина или температурата ќе резултираат со значителни промени во саканата фракциона ретардација. Брановите плочи со повеќе нарачки се поевтини и се користат во многу апликации каде што зголемената чувствителност не е важна. Тие се добар избор за употреба со монохроматска светлина во клима контролирана средина, тие обично се споени со ласер во лабораторија. Спротивно на тоа, апликациите како што е минералогијата го користат хроматското поместување (заостанување наспроти промената на брановата должина) својствено за брановите плочи со повеќе редослед.

Multi-Order-Half-Waveplate-1

Половина брановидна плоча со повеќе нарачки

Multi-Order-Quarter-Waveplate-1

Плоча со повеќе нарачки четвртина бранови

Алтернатива на конвенционалните кристални кварцни бранови плочи е полимерниот ретардер филм. Овој филм е достапен во неколку големини и ретарданси и по мал дел од цената на кристалните бранови плочи. Филм забавувачите се супериорни во однос на примената на кристалниот кварц во однос на флексибилноста. Нивниот тенок полимерен дизајн овозможува лесно сечење на филмот до потребната форма и големина. Овие филмови се идеални за употреба во апликации кои користат LCD екрани и оптички влакна. Филмот за забавување со полимер е достапен и во ахроматски верзии. Сепак, овој филм има низок праг на оштетување и не треба да се користи со извори на светлина со голема моќност како ласери. Дополнително, неговата употреба е ограничена на видливиот спектар, така што UV, NIR или IR апликациите ќе бараат алтернатива.

Плочите со повеќекратен ред на брановите значат дека заостанувањето на патеката на светлината ќе претрпи одреден број поместувања на целосна бранова должина покрај фракционото заостанување на дизајнот. Дебелината на брановата плоча со повеќе нарачки е секогаш околу 0,5 mm. Во споредба со брановите плочи со нула редослед, брановите плочи со повеќе ред се почувствителни на бранова должина и температурни промени. Сепак, тие се помалку скапи и широко се користат во многу апликации каде што зголемената чувствителност не е критична.

Таблички бран со нула редослед
Бидејќи нивната вкупна ретардација е мал процент од типот со повеќекратен ред, ретардацијата за брановите плочи од нула ред е далеку поконстантна во однос на варијациите на температурата и брановата должина. Во ситуации кои бараат поголема стабилност или бараат поголеми температурни екскурзии, брановите плочи со нула редослед се идеален избор. Примерите за примена вклучуваат набљудување на проширена спектрална бранова должина или земање мерења со инструмент што се користи на терен.

Нулта-ред-половина-бранова плоча-1

Полубранова плоча со нула редослед

Нулта редослед-четврт-бранова плоча-1

Нулта редослед четврт-бранова плоча

- Цементирана бранова плоча од нула редослед е изградена од две кварцни плочи со нивната брза оска вкрстена, двете плочи се зацементирани со УВ епоксид. Разликата во дебелината помеѓу двете плочи ја одредува ретардантноста. Плочите со бранови со нула ред нудат значително помала зависност од промената на температурата и брановата должина од брановите плочи со повеќе ред.

- Оптички контактирана бранова плоча од нула редослед е изградена од две кварцни плочи со нивната брза оска вкрстена, двете плочи се конструирани со оптички контактиран метод, оптичката патека е без епоксидна боја.

- Плоча со бранови од нула редослед на воздух е изградена од две кварцни плочи инсталирани во монтажа која формира воздушен јаз помеѓу двете кварцни плочи.

- Кварцната плоча од вистински нула ред е направена од една кварценна плоча која е многу тенка. Може да се понудат сами како единечна плоча за примена на висок праг на оштетување (поголема од 1 GW/cm2), или како цементирана тенка кварценна плоча на подлога BK7 за да се обезбеди цврстина за да се реши проблемот со лесно оштетување.

- Бранова плоча со двојна бранова должина од нула редослед може да обезбеди специфична ретардација на две бранови должини (основната бранова должина и втората хармонична бранова должина) во исто време. Брановите плочи со двојна бранова должина се особено корисни кога се користат заедно со други компоненти чувствителни на поларизација за да се одделат коаксијални ласерски зраци со различна бранова должина. Во фемтосекундните ласери широко се користи бранова плоча со двојна бранова должина од нула ред.

- Плоча со телекомуникациски бранови е само една кварцна плоча, во споредба со зацементираната плоча со вистински бранови со нула редослед. Главно се користи во комуникацијата со влакна. Телеком брановите плочи се тенки и компактни бранови плочи специјално дизајнирани да ги задоволат барањата на компонентата за комуникација со влакна. Полубрановата плоча може да се користи за ротирање на состојбата на поларизација, додека плочата со четвртина бран може да се користи за претворање на линеарно поларизирана светлина во кружна поларизациска состојба и обратно. Полубрановата плоча е дебела околу 91μm, четвртината бранова плоча секогаш не е 1/4 бран, туку 3/4 бран, околу 137µm во дебелина. Овие ултра тенки бранови плочи обезбедуваат најдобра температурна пропусност, аголна ширина и пропусност на бранова должина. Малата големина на овие бранови плочи исто така ги прави идеални за намалување на вкупната големина на пакувањето на вашиот дизајн. Можеме да обезбедиме сопствени големини по ваше барање.

- Плоча со нулти бранови со среден инфрацрвен ред е изградена од две плочи со магнезиум флуорид (MgF2) со нивната брза оска вкрстена, двете плочи се конструирани со метод на оптички контакт, оптичката патека е без епоксидна боја. Разликата во дебелината помеѓу двете плочи ја одредува ретардантноста. Средните инфрацрвени плочи со нула ред бранови се широко користени во инфрацрвени апликации, идеално за опсег од 2,5-6,0 микрони.

Ахроматски бранови плочи
Ахроматските бранови плочи се слични на плочите со бранови од нула редослед, освен што двете плочи се направени од различни бирефрангентни кристали. Поради компензацијата на два материјали, ахроматските бранови плочи се многу поконстантни дури и од брановите плочи од нула ред. Ахроматската бранова плоча е слична на плочата со бранови од нула редослед со исклучок на тоа што двете плочи се направени од различни бирафрингентни кристали. Бидејќи дисперзијата на двојното прекршување на два материјали е различна, можно е да се специфицираат вредностите на ретардација на широк опсег на бранови должини. Така, ретардацијата ќе биде помалку чувствителна на промена на брановата должина. Ако ситуацијата опфаќа неколку спектрални бранови должини или цела лента (од виолетова до црвена, на пример), ахроматските бранови плочи се идеален избор.

NIR

NIR ахроматска бранова плоча

SWIR

SWIR ахроматска бранова плоча

ВИС

VIS ахроматска бранова плоча

Супер ахроматски бранови плочи
Плочите со супер ахроматски бранови се слични на ахроматските бранови плочи, напротив обезбедуваат рамна ретардација во опсегот на бранови должини на супер широкопојасен интернет. Нормалната ахроматска бранова плоча се состои од една кварцна плоча и една плоча MgF2, која има само неколку стотици нанометарски опсег на бранова должина. Нашите супер ахроматски бранови плочи се направени од три материјали, кварц, MgF2 и сафир, кои можат да обезбедат рамна ретардација на поширок опсег на бранови должини.

Fresnel Rhomb Retarders
Fresnel Rhomb Retarders користат внатрешна рефлексија под специфични агли во структурата на призмата за да дадат ретардација на упадната поларизирана светлина. Како и Achromatic Wave плочите, тие можат да обезбедат униформа ретардација во широк опсег на бранови должини. Бидејќи ретардацијата на Fresnel Rhomb Retarders зависи само од индексот на прекршување и геометријата на материјалот, опсегот на брановата должина е поширок од Achromatic Waveplate направена од двокршувачки кристал. Еден Fresnel Rhomb Retarders произведува фазна ретардација од λ/4, излезната светлина е паралелна со влезната светлина, но странично поместена; Двојниот Fresnel Rhomb Retarders произведува фазна ретардација од λ/2, тој се состои од два единечни Fresnel Rhomb Retarders. Ние обезбедуваме стандардни BK7 Fresnel Rhomb Retarders, други материјали како ZnSe и CaF2 се достапни на барање. Овие забавувачи се оптимизирани за употреба со апликации со диоди и влакна. Бидејќи Fresnel Rhomb Retarders функционираат врз основа на целосна внатрешна рефлексија, тие можат да се користат за широкопојасна или ахроматска употреба.

Fresnel-Rhomb-retarders

Fresnel Rhomb Retarders

Кристални кварцни поларизациски ротатори
Ротатори за поларизација на кристален кварц се единечни кристали од кварц кои ја ротираат поларизацијата на упадната светлина независно од порамнувањето помеѓу ротаторот и поларизацијата на светлината. Поради ротационата активност на природниот кварцен кристал, тој може да се користи и како поларизациски ротатори така што рамнината на влезниот линеарно поларизиран зрак ќе се ротира под посебен агол што се одредува според дебелината на кварцниот кристал. Левораките и десничарските ротатори можат да бидат понудени од нас сега. Бидејќи ја ротираат рамнината на поларизација за одреден агол, ротаторите за поларизација на кристалниот кварц се одлична алтернатива за брановите плочи и може да се користат за ротирање на целата поларизација на светлината долж оптичката оска, а не само една единствена компонента на светлината. Насоката на ширење на упадната светлина мора да биде нормална на ротаторот.

Паралајт Оптика нуди ахроматски бранови плочи, супер ахроматични бранови плочи, цементирани бранови плочи со нула редослед, оптички контактирани бранови плочи со нула редослед, бранови плочи со нула редослед во воздухот, бранови плочи со вистински нула редослед, единечни плочи со висока моќност на бранови, плочи со повеќе бранови , Бранови плочи со двојна бранова должина, плочи со двојна бранова должина со нула редослед, плочи за бранови на телекомуникациски бранови, плочи за бранови со нула редослед на средна инфрацрвена светлина, забавувачи на ромб Френел, држачи за прстени за бранови плочи и кварцни ротатори за поларизација.

Бранови-плочи

Бранови плочи

За подетални информации за оптика за поларизација или за да добиете понуда, ве молиме контактирајте не.