Oversikt
Polarisasjonsoptikk brukes til å endre polarisasjonstilstanden til innfallende stråling. Vår polarisasjonsoptikk inkluderer polarisatorer, bølgeplater / retardere, depolarisatorer, Faraday-rotatorer og optiske isolatorer over UV-, synlig- eller IR-spektralområdet.
Bølgeplater, også kjent som retardere, sender lys og modifiserer polarisasjonstilstanden uten å dempe, avvike eller forskyve strålen. De gjør dette ved å forsinke (eller forsinke) en komponent av polarisering i forhold til dens ortogonale komponent. En bølgeplate er et optisk element med to hovedakser, sakte og raske, som løser opp en innfallende polarisert stråle i to gjensidig vinkelrette polariserte stråler. Den fremkommende strålen re-kombinerer for å danne en spesiell enkelt polarisert stråle. Bølgeplater produserer hel-, halv- og kvartbølger med retardasjon. De er også kjent som en retarder eller en retardasjonsplate. I upolarisert lys tilsvarer bølgeplater vinduer - de er begge flate optiske komponenter som lys passerer gjennom.
⊙Kvartbølgeplate: når lineært polarisert lys sendes inn i 45 grader til aksen til en kvartbølgeplate, er utgangen sirkulært polarisert, og omvendt.
⊙Halvbølgeplate: En halvbølgeplate roterer lineært polarisert lys til en ønsket orientering. Rotasjonsvinkelen er to ganger vinkelen mellom det innfallende polariserte lyset og den optiske aksen.
Laser Zero Order Air-Spaced Quarter-Wave Plate
Laser Zero Order Air-Spaced Half-Wave Plate
Bølgeplater er ideelle for å kontrollere og analysere lysets polarisasjonstilstand. De tilbys i tre hovedtyper – null rekkefølge, flere rekkefølge og akromatisk – hver inneholder unike fordeler avhengig av applikasjonen. En sterk forståelse av viktige terminologier og spesifikasjoner hjelper deg med å velge riktig bølgeplate, uansett hvor enkelt eller komplekst det optiske systemet.
Terminologi og spesifikasjoner
⊙Dobbeltbrytning: Bølgeplater er laget av dobbeltbrytende materialer, oftest krystallkvarts. Dobbeltbrytende materialer har litt forskjellige brytningsindekser for lys polarisert i forskjellige orienteringer. Som sådan skiller de innfallende upolarisert lys i dets parallelle og ortogonale komponenter vist i følgende figur.
Dobbeltbrytende kalsittkrystall som skiller upolarisert lys
⊙Rask akse og langsom akse: Lys polarisert langs den raske aksen møter en lavere brytningsindeks og beveger seg raskere gjennom bølgeplater enn lys polarisert langs den langsomme aksen. Hurtigaksen er indikert med en liten flat flekk eller prikk på hurtigaksens diameter på en umontert bølgeplate, eller et merke på cellefestet til en montert bølgeplate.
⊙Retardasjon: Retardasjon beskriver faseforskyvningen mellom polarisasjonskomponenten projisert langs den hurtige aksen og komponenten projisert langs den langsomme aksen. Retardasjon er spesifisert i enheter av grader, bølger eller nanometer. En hel bølge av retardasjon tilsvarer 360°, eller antall nanometer ved bølgelengden av interesse. Toleranse for retardasjon er typisk oppgitt i grader, naturlige eller desimalbrøker av en hel bølge eller nanometer. Eksempler på typiske retardasjonsspesifikasjoner og toleranser er: λ/4 ± λ/300, λ/2 ± 0,003λ, λ/2 ± 1°, 430nm ± 2nm.
De mest populære retardasjonsverdiene er λ/4, λ/2 og 1λ, men andre verdier kan være nyttige i visse applikasjoner. For eksempel forårsaker intern refleksjon fra et prisme et faseskift mellom komponenter som kan være plagsomme; en kompenserende bølgeplate kan gjenopprette ønsket polarisering.
⊙Multippel orden: I flerordens bølgeplater er den totale retardasjonen ønsket retardasjon pluss et heltall. Den overskytende heltallsdelen har ingen effekt på ytelsen, på samme måte som en klokke som viser middag i dag ser ut som en som viser middag en uke senere – selv om tiden er lagt til, ser den fortsatt ut som den samme. Selv om multi-orders waveplater er utformet med bare ett enkelt dobbeltbrytende materiale, kan de være relativt tykke, noe som letter håndtering og systemintegrasjon. Den høye tykkelsen gjør imidlertid bølgeplater i flere rekkefølger mer mottakelige for retardasjonsforskyvninger forårsaket av bølgelengdeforskyvning eller endringer i omgivelsestemperaturen.
⊙Nullorden: Nullordensbølgeplaten er designet for å gi en retardans på null fullbølger uten overskudd, pluss ønsket brøkdel. For eksempel består Zero Order Quartz Wave-plater av to multiple order-kvartsbølgeplater med aksene deres krysset slik at den effektive retardasjonen er forskjellen mellom dem. Standard nullordensbølgeplate, også kjent som en sammensatt nullordensbølgeplate, består av flere bølgeplater av samme dobbeltbrytende materiale som er plassert slik at de er vinkelrett på den optiske aksen. Lagring av flere bølgeplater motvekter retardasjonsforskyvningene som oppstår i de individuelle bølgeplatene, og forbedrer retardasjonsstabiliteten til bølgelengdeforskyvninger og omgivelsestemperaturendringer. Standard nullordens bølgeplater forbedrer ikke retardasjonsforskyvning forårsaket av en annen innfallsvinkel. En sann null ordens bølgeplate består av et enkelt dobbeltbrytende materiale som har blitt behandlet til en ultratynn plate som kan være bare noen få mikron tykk for å oppnå et spesifikt nivå av retardasjon ved null orden. Selv om platens tynnhet kan gjøre håndtering eller montering av bølgeplaten vanskeligere, tilbyr ekte nullordens bølgeplater overlegen retardasjonsstabilitet til bølgelengdeforskyvning, omgivelsestemperaturendringer og en annen innfallsvinkel enn andre bølgeplater. Zero Order Wave-plater viser bedre ytelse enn multi-order wave-plater. De viser en bredere båndbredde og en lavere følsomhet for temperatur- og bølgelengdeendringer og bør vurderes for mer kritiske applikasjoner.
⊙Akromatisk: Akromatiske bølgeplater består av to forskjellige materialer som praktisk talt eliminerer kromatisk spredning. Standard akromatiske linser er laget av to typer glass, som er tilpasset for å oppnå ønsket brennvidde samtidig som kromatisk aberrasjon minimeres eller fjernes. Akromatiske bølgeplater opererer på samme grunnleggende prinsipp. For eksempel er Achromatic Waveplates laget av krystallkvarts og magnesiumfluorid for å oppnå nesten konstant retardasjon over et bredt spektralbånd.
⊙Superakromatisk: Superakromatiske bølgeplater er en spesiell type akromatisk bølgeplate som brukes til å eliminere kromatisk spredning for et mye bredere bølgebånd. Mange superakromatiske bølgeplater kan brukes for både det synlige spekteret så vel som NIR-regionen med nesten samme, om ikke bedre, ensartethet enn typiske akromatiske bølgeplater. Der typiske akromatiske bølgeplater er laget av kvarts og magnesiumfluorid av spesifikke tykkelser, bruker superakromatiske bølgeplater et ekstra safirsubstrat sammen med kvarts og magnesiumfluorid. Tykkelsen på alle tre underlag bestemmes strategisk for å eliminere kromatisk dispersjon for et lengre bølgelengdeområde.
Polarisatorvalgveiledning
⊙Multiple Order Wave-plater
Lav (flerords) bølgeplaten er designet for å gi en retardans på flere fullbølger, pluss ønsket fraksjon. Dette resulterer i en enkelt, fysisk robust komponent med ønsket ytelse. Den består av en enkelt plate av krystallkvarts (nominelt 0,5 mm i tykkelse). Selv små endringer i bølgelengde eller temperatur vil resultere i betydelige endringer i ønsket fraksjonsretardans. Multi-order bølgeplater er rimeligere og finner bruk i mange applikasjoner der den økte følsomheten ikke er viktig. De er et godt valg for bruk med monokromatisk lys i et klimakontrollert miljø, de er vanligvis kombinert med en laser i et laboratorium. I kontrast utnytter applikasjoner som mineralogi det kromatiske skiftet (retardans versus bølgelengdeendring) som er iboende i bølgeplater med flere orden.
Multi-Order Half-Wave Plate
Multi-Order Quarter-Wave Plate
Et alternativ til konvensjonelle krystallinske kvartsbølgeplater er Polymer Retarder Film. Denne filmen er tilgjengelig i flere størrelser og retardanser og til en brøkdel av prisen på krystallinske bølgeplater. Filmretardere er overlegne i forhold til krystallkvarts når det gjelder fleksibilitet. Deres tynne polymerdesign gjør det enkelt å kutte filmen til den formen og størrelsen som er nødvendig. Disse filmene er ideelle for bruk i applikasjoner som bruker LCD-er og fiberoptikk. Polymer Retarder Film er også tilgjengelig i akromatiske versjoner. Denne filmen har imidlertid en lav skadeterskel og bør ikke brukes med høyeffekts lyskilder som lasere. I tillegg er bruken begrenset til det synlige spekteret, så UV-, NIR- eller IR-applikasjoner vil kreve et alternativ.
Multiple order bølgeplater betyr at retardansen til en lysbane vil gjennomgå et visst antall fullbølgelengdeforskyvninger i tillegg til brøkdesignretardansen. Tykkelsen på multi-orders bølgeplate er alltid rundt 0,5 mm. Sammenlignet med nullordensbølgeplater, er multiordersbølgeplater mer følsomme for bølgelengde og temperaturendringer. Imidlertid er de rimeligere og mye brukt i mange applikasjoner der den økte følsomheten ikke er kritisk.
⊙Zero Order Wave-plater
Siden deres totale retardasjon er en liten prosentandel av flerordenstypen, er retardasjonen for nullordensbølgeplater langt mer konstant med hensyn til temperatur- og bølgelengdevariasjoner. I situasjoner som krever større stabilitet eller større temperaturavvik, er nullordens bølgeplater det ideelle valget. Brukseksempler inkluderer å observere en utvidet spektral bølgelengde, eller å ta målinger med et instrument som brukes i felt.
Zero Order Half-Wave Plate
Zero Order Quarter-Wave Plate
- En sementert nullordens bølgeplate er konstruert av to kvartsplater med deres hurtigakse krysset, de to platene er sementert med UV-epoksy. Forskjellen i tykkelse mellom de to platene bestemmer retardansen. Nullordens bølgeplater gir en vesentlig lavere avhengighet av temperatur- og bølgelengdeendring enn multi-ordens bølgeplater.
- En optisk kontaktet nullordens bølgeplate er konstruert av to kvartsplater med deres hurtigakse krysset, de to platene er konstruert ved optisk kontaktet metode, den optiske banen er epoksyfri.
- En luftavstand nullordensbølgeplate er konstruert av to kvartsplater installert i et feste som danner et luftgap mellom de to kvartsplatene.
- En ekte nullordens kvartsplate er laget av en enkelt kvartsplate som er veldig tynn. De kan tilbys enten alene som en enkelt plate for bruk med høy skadeterskel (større enn 1 GW/cm2), eller som en sementert tynn kvartsplate på et BK7-substrat for å gi styrke for å løse problemet med å bli lett skadet.
- En nullordens dobbel bølgelengdebølgeplate kan gi en spesifikk retardans ved to bølgelengder (den grunnleggende bølgelengden og den andre harmoniske bølgelengden) samtidig. Bølgeplater med dobbel bølgelengde er spesielt nyttige når de brukes sammen med andre polarisasjonsfølsomme komponenter for å skille koaksiale laserstråler med forskjellig bølgelengde. En null ordens bølgeplate med dobbel bølgelengde er mye brukt i femtosekundlasere.
- En telekombølgeplate er bare én kvartsplate, sammenlignet med sementert ekte nullordensbølgeplate. Den brukes hovedsakelig i fiberkommunikasjon. Telecom waveplates er tynne og kompakte waveplates spesielt designet for å møte de krevende kravene til fiberkommunikasjonskomponenter. Halvbølgeplaten kan brukes til å rotere polarisasjonstilstanden mens kvartbølgeplaten kan brukes til å konvertere lineært polarisert lys til en sirkulær polarisasjonstilstand og omvendt. Halvbølgeplaten er omtrent 91μm tykk, kvartbølgeplaten er alltid ikke 1/4-bølge, men 3/4-bølge, omtrent 137μm i tykkelse. Disse ultratynne bølgeplatene sikrer den beste temperaturbåndbredden, vinkelbåndbredden og bølgelengdebåndbredden. Den lille størrelsen på disse bølgeplatene gjør dem også ideelle for å redusere den totale pakkestørrelsen til designet ditt. Vi kan tilby tilpassede størrelser etter din forespørsel.
- En middels infrarød nullordensbølgeplate er konstruert av to magnesiumfluorid (MgF2) plater med deres hurtigakse krysset, de to platene er konstruert ved optisk kontaktmetode, den optiske banen er epoksyfri. Forskjellen i tykkelse mellom de to platene bestemmer retardansen. Mellom-infrarøde nullordensbølgeplater er mye brukt i infrarøde applikasjoner, ideelt for 2,5-6,0 mikron rekkevidde.
⊙Achromatic Wave plater
Akromatiske bølgeplater ligner nullordensbølgeplater, bortsett fra at de to platene er laget av forskjellige dobbeltbrytende krystaller. På grunn av kompensasjonen av to materialer, er akromatiske bølgeplater langt mer konstante enn til og med nullordensbølgeplater. En akromatisk bølgeplate ligner nullordensbølgeplate bortsett fra at de to platene er laget av forskjellige dobbeltbrytende krystaller. Siden spredningen av dobbeltbrytningen av to materialer er forskjellig, er det mulig å spesifisere retardasjonsverdiene ved et bredt bølgelengdeområde. Så retardasjonen vil være mindre følsom for bølgelengdeendring. Hvis situasjonen dekker flere spektrale bølgelengder eller et helt bånd (fra fiolett til rødt, for eksempel), er akromatiske bølgeplater de ideelle valgene.
NIR Achromatic Wave Plate
SWIR Achromatic Wave Plate
VIS Achromatic Wave Plate
⊙Super Achromatic Wave plater
Super Achromatic Wave-plater ligner på akromatiske bølgeplater, og gir heller en flat retardans over et superbredbåndsbølgelengdeområde. Normal akromatisk bølgeplate består av en kvartsplate og en MgF2-plate, som bare har noen få hundre nanometers bølgelengdeområde. Våre superakromatiske bølgeplater er laget av tre materialer, kvarts, MgF2 og safir, som kan gi flat retardans på et bredere bølgelengdeområde.
⊙Fresnel Rhomb Retarders
Fresnel Rhomb Retarders bruker intern refleksjon ved spesifikke vinkler i prismestrukturen for å gi en retardans til innfallende polarisert lys. I likhet med Achromatic Wave-plater kan de gi en jevn retardasjon over et bredt spekter av bølgelengder. Siden retardasjonen av Fresnel Rhomb Retarders kun avhenger av brytningsindeksen og geometrien til materialet, er bølgelengdeområdet bredere enn Achromatic Waveplate laget av dobbeltbrytende krystall. A Single Fresnel Rhomb Retarders produserer en faseretardasjon på λ/4, utgangslyset er parallelt med inngangslyset, men sideveis forskjøvet; En dobbel Fresnel Rhomb Retarders produserer en faseretardering på λ/2, den består av to Single Fresnel Rhomb Retarders. Vi leverer standard BK7 Fresnel Rhomb Retarders, annet materiale som ZnSe og CaF2 er tilgjengelig på forespørsel. Disse retarderne er optimalisert for bruk med diode- og fiberapplikasjoner. Fordi Fresnel Rhomb Retarders fungerer basert på total intern refleksjon, kan de brukes til bredbånd eller akromatisk bruk.
Fresnel Rhomb Retarders
⊙Krystallinske kvarts polarisasjonsrotatorer
Krystallinske kvartspolarisasjonsrotatorer er enkeltkrystaller av kvarts som roterer polarisasjonen av innfallende lys uavhengig av justeringen mellom rotatoren og lysets polarisering. På grunn av rotasjonsaktiviteten til naturlig kvartskrystall, kan den også brukes som polarisasjonsrotatorer slik at planet for inngående lineært polarisert stråle vil bli rotert i en spesiell vinkel som bestemmes av tykkelsen på kvartskrystall. Venstrehendte og høyrehendte rotatorer kan tilbys av oss nå. Fordi de roterer polarisasjonsplanet med en bestemt vinkel, er Crystalline Quartz Polarization Rotatorer et flott alternativ til bølgeplater og kan brukes til å rotere hele polarisasjonen av lyset langs den optiske aksen, ikke bare en enkelt komponent av lyset. Forplantningsretningen for innfallende lys må være vinkelrett på rotatoren.
Paralight Optics tilbyr Achromatic Wave Plates, Super Achromatic Wave Plates, Semented Zero Order Wave Plates, Optisk kontaktede Zero Order Wave Plates, Air-Spaced Zero Order Wave Plates, True Zero Order Wave Plates, Single Plate High Power Wave Plates, Multi Order Wave Plates. , Bølgeplater med dobbel bølgelengde, Nullordens bølgeplater med dobbel bølgelengde, Telecom-bølgeplater, Midt-IR Nullordensbølgeplater, Fresnel-rombremmere, ringholdere for bølgeplater og kvartspolarisasjonsrotatorer.
Bølgeplater
For mer detaljert informasjon om polarisasjonsoptikk eller få et tilbud, vennligst kontakt oss.
