Prezentare generală
Optica de polarizare este folosită pentru a schimba starea de polarizare a radiației incidente. Optica noastră de polarizare include polarizatoare, plăci de undă/întârziere, depolarizatoare, rotatoare Faraday și izolatori optici în intervalele spectrale UV, vizibile sau IR.
Plăcile ondulatorii, cunoscute și sub numele de retarder, transmit lumina și își modifică starea de polarizare fără a atenua, deviază sau deplasează fasciculul. Ei fac acest lucru prin întârzierea (sau întârzierea) unei componente a polarizării în raport cu componenta sa ortogonală. O placă de undă este un element optic având două axe principale, lentă și rapidă, care rezolvă un fascicul polarizat incident în două fascicule polarizate reciproc perpendiculare. Fascicul emergent se recombină pentru a forma un singur fascicul polarizat. Plăcile ondulate produc valuri de întârziere complete, jumătate și sfert. Ele sunt, de asemenea, cunoscute ca un retarder sau o placă de retardare. În lumina nepolarizată, plăcile ondulate sunt echivalente cu ferestre - ambele sunt componente optice plate prin care trece lumina.
⊙Placă cu un sfert de undă: când lumina polarizată liniar este introdusă la 45 de grade față de axa unei plăci cu un sfert de undă, ieșirea este polarizată circular și invers.
⊙Placă cu jumătate de undă: o placă cu jumătate de undă rotește lumina polarizată liniar la orice orientare dorită. Unghiul de rotație este de două ori unghiul dintre lumina polarizată incidentă și axa optică.
Placă cu un sfert de undă cu spațiate în aer pentru Laser Zero Order
Laser Zero Order Placă semi-undă distanțată în aer
Plăcile ondulate sunt ideale pentru controlul și analiza stării de polarizare a luminii. Sunt oferite în trei tipuri principale – ordine zero, ordine multiplă și acromatice – fiecare conținând beneficii unice în funcție de aplicația în cauză. O înțelegere puternică a terminologiilor și specificațiilor cheie ajută la alegerea plăcii de undă potrivite, indiferent cât de simplu sau complex este sistemul optic.
Terminologie și specificații
⊙Birefringență: plăcile ondulate sunt fabricate din materiale birefringente, cel mai frecvent cuarț cristal. Materialele birefringente au indici de refracție ușor diferiți pentru lumina polarizată în orientări diferite. Ca atare, ele separă lumina incidentă nepolarizată în componentele ei paralele și ortogonale prezentate în figura următoare.
Cristal de calcit birefringent care separă lumina nepolarizată
⊙Axa rapidă și axa lentă: Lumina polarizată de-a lungul axei rapide întâlnește un indice de refracție mai scăzut și călătorește mai repede prin plăcile de undă decât lumina polarizată de-a lungul axei lente. Axa rapidă este indicată printr-un punct mic sau plat pe diametrul axei rapide al unei plăci ondulate nemontate sau un semn pe suportul celulei unei plăci ondulate montate.
⊙Retardare: Retardarea descrie defazajul dintre componenta de polarizare proiectată de-a lungul axei rapide și componenta proiectată de-a lungul axei lente. Retardarea este specificată în unități de grade, valuri sau nanometri. Un val complet de întârziere este echivalent cu 360°, sau numărul de nanometri la lungimea de undă de interes. Toleranța la întârziere este de obicei exprimată în grade, fracțiuni naturale sau zecimale ale unui val complet sau nanometri. Exemple de specificații și toleranțe tipice de întârziere sunt: λ/4 ± λ/300, λ/2 ± 0,003λ, λ/2 ± 1°, 430nm ± 2nm.
Cele mai populare valori ale retardării sunt λ/4, λ/2 și 1λ, dar alte valori pot fi utile în anumite aplicații. De exemplu, reflexia internă de la o prismă provoacă o schimbare de fază între componente care poate fi deranjantă; o placă de undă compensatoare poate restabili polarizarea dorită.
⊙Ordine multiplă: În plăcile de undă de ordine multiplă, întârzierea totală este întârzierea dorită plus un număr întreg. Porțiunea întreagă în exces nu are nici un efect asupra performanței, în același mod în care un ceas care arată amiază astăzi arată la fel cu unul care arată amiaza o săptămână mai târziu – deși a fost adăugată ora, tot pare la fel. Deși plăcile de undă de ordine multiple sunt proiectate doar cu un singur material birefringent, ele pot fi relativ groase, ceea ce ușurează manipularea și integrarea sistemului. Grosimea mare, totuși, face plăcile de undă cu mai multe ordine mai susceptibile la schimbările de întârziere cauzate de schimbarea lungimii de undă sau de schimbările de temperatură ambientală.
⊙Zero Order: Placa de undă de ordin zero este proiectată pentru a oferi o întârziere de zero valuri complete fără exces, plus fracția dorită. De exemplu, plăcile Zero Order Quartz Wave constau din două plăci de undă de cuarț de ordine multiplă cu axele lor încrucișate, astfel încât întârzierea efectivă să fie diferența dintre ele. Placa standard de undă de ordin zero, cunoscută și ca o placă de undă de ordin zero compusă, constă din mai multe plăci de undă din același material birefringent care au fost poziționate astfel încât să fie perpendiculare pe axa optică. Stratificarea plăcilor de undă multiple contrabalansează schimbările de întârziere care apar în plăcile de undă individuale, îmbunătățind stabilitatea de întârziere la schimbările de lungime de undă și la schimbările de temperatură ambientală. Plăcile standard cu undă de ordin zero nu îmbunătățesc deplasarea de întârziere cauzată de un unghi diferit de incidență. O placă cu undă de ordin zero adevărat este compusă dintr-un singur material birefringent care a fost procesat într-o placă ultra-subțire care poate avea o grosime de doar câțiva microni pentru a atinge un nivel specific de întârziere la ordinul zero. În timp ce subțirerea plăcii poate face manipularea sau montarea plăcii de undă mai dificilă, plăcile de undă de ordin zero real oferă o stabilitate superioară de întârziere la schimbarea lungimii de undă, schimbarea temperaturii ambientale și un unghi de incidență diferit față de alte plăci de undă. Plăcile Zero Order Wave prezintă o performanță mai bună decât plăcile Wave de comandă multiple. Ele arată o lățime de bandă mai largă și o sensibilitate mai scăzută la schimbările de temperatură și lungime de undă și ar trebui luate în considerare pentru aplicații mai critice.
⊙Acromatice: plăcile de undă acromatice constau din două materiale diferite care practic elimină dispersia cromatică. Lentilele acromatice standard sunt fabricate din două tipuri de sticlă, care sunt potrivite pentru a obține o distanță focală dorită, reducând sau eliminând în același timp aberațiile cromatice. Plăcile de undă acromatice funcționează pe același principiu de bază. De exemplu, plăcile de undă acromatică sunt fabricate din cristal de cuarț și fluorură de magneziu pentru a obține o întârziere aproape constantă pe o bandă spectrală largă.
⊙Super acromatice: plăcile de undă super acromatice sunt un tip special de plăci de undă acromatice care sunt utilizate pentru a elimina dispersia cromatică pentru o bandă de undă mult mai largă. Multe plăci de undă super acromatice pot fi utilizate atât pentru spectrul vizibil, cât și pentru regiunea NIR, cu uniformitate aproape aceeași, dacă nu mai bună, decât plăcile de undă acromatice tipice. Acolo unde plăcile de undă acromatice tipice sunt făcute din cuarț și fluorură de magneziu de grosimi specifice, plăcile de undă super acromatice folosesc un substrat suplimentar de safir împreună cu cuarț și fluorură de magneziu. Grosimea tuturor celor trei substraturi este determinată strategic pentru a elimina dispersia cromatică pentru o gamă mai lungă de lungimi de undă.
Ghid de alegere a polarizatorului
⊙Plăci Wave de comandă multiplă
Placa de undă de ordin scăzut (multiplu) este proiectată pentru a oferi o întârziere a mai multor valuri complete, plus fracția dorită. Rezultă o singură componentă robustă din punct de vedere fizic, cu performanța dorită. Este alcătuit dintr-o singură placă de cuarț cristal (în grosime nominală de 0,5 mm). Chiar și modificările mici ale lungimii de undă sau ale temperaturii vor avea ca rezultat modificări semnificative ale retardării fracționale dorite. Plăcile ondulate cu mai multe ordine sunt mai puțin costisitoare și se folosesc în multe aplicații în care sensibilitățile crescute nu sunt importante. Sunt o alegere bună pentru utilizarea cu lumină monocromatică într-un mediu climatizat, de obicei sunt cuplate cu un laser într-un laborator. În schimb, aplicații precum mineralogia exploatează deplasarea cromatică (retardanță versus modificarea lungimii de undă) inerente plăcilor de undă de ordin multiplu.
Placă cu jumătate de val pentru mai multe comandă
Placă cu sferturi de undă multicomandă
O alternativă la plăcile convenționale cu undă de cuarț cristalin este Filmul Polimer Retarder. Acest film este disponibil în mai multe dimensiuni și retardante și la o fracțiune din prețul plăcilor cu undă cristalină. Întârzietoarele de film sunt superioare cuarțului cristal în ceea ce privește aplicarea în ceea ce privește flexibilitatea. Designul lor polimeric subțire permite tăierea ușoară a filmului la forma și dimensiunea necesare. Aceste filme sunt ideale pentru utilizarea în aplicații care utilizează ecrane LCD și fibră optică. Filmul Polymer Retarder este disponibil și în versiuni acromatice. Totuși, acest film are un prag de deteriorare scăzut și nu trebuie utilizat cu surse de lumină de mare putere, cum ar fi laserele. În plus, utilizarea sa este limitată la spectrul vizibil, astfel încât aplicațiile UV, NIR sau IR vor necesita o alternativă.
Plăcile de undă de ordin multiplu înseamnă că întârzierea unei căi luminoase va suferi un anumit număr de schimbări complete de lungime de undă în plus față de retardarea de proiectare fracțională. Grosimea plăcii cu undă multiplă este întotdeauna în jur de 0,5 mm. În comparație cu plăcile de undă de ordin zero, plăcile de undă cu mai multe ordine sunt mai sensibile la schimbările de lungime de undă și temperatură. Cu toate acestea, ele sunt mai puțin costisitoare și utilizate pe scară largă în multe aplicații în care sensibilitățile crescute nu sunt critice.
⊙Plăci Zero Order Wave
Deoarece întârzierea lor totală este un procent mic din tipul de ordin multiplu, întârzierea pentru plăcile de undă de ordin zero este mult mai constantă în ceea ce privește variațiile de temperatură și lungime de undă. În situațiile care necesită o stabilitate mai mare sau care necesită excursii mai mari de temperatură, plăcile de undă de ordin zero sunt alegerea ideală. Exemplele de aplicații includ observarea unei lungimi de undă spectrală lărgită sau efectuarea de măsurători cu un instrument utilizat în domeniu.
Placă cu jumătate de val de comandă zero
Placă cu sfert de undă Zero Order
- O placă de undă de ordin zero cimentată este construită din două plăci de cuarț cu axa lor rapidă încrucișată, cele două plăci sunt cimentate cu epoxid UV. Diferența de grosime dintre cele două plăci determină retardarea. Plăcile cu undă de ordin zero oferă o dependență substanțial mai mică de modificarea temperaturii și a lungimii de undă decât plăcile de undă cu mai multe ordine.
- O placă de undă de ordin zero cu contact optic este construită din două plăci de cuarț cu axa lor rapidă încrucișată, cele două plăci sunt construite prin metoda contactului optic, calea optică nu este epoxidică.
- O placă de undă de ordin zero distanțată la aer este construită din două plăci de cuarț instalate într-un suport care formează un spațiu de aer între cele două plăci de cuarț.
- O adevărată placă de cuarț de ordin zero este făcută dintr-o singură placă de cuarț care este foarte subțire. Pot fi oferite fie ca o singură placă pentru aplicații cu prag de deteriorare ridicat (mai mare de 1 GW/cm2), fie ca o placă subțire de cuarț cimentată pe un substrat BK7 pentru a oferi rezistență pentru a rezolva problema de a fi ușor deteriorate.
- O placă de undă cu două lungimi de undă de ordin zero poate oferi o întârziere specifică la două lungimi de undă (lungimea de undă fundamentală și lungimea de undă a doua armonică) în același timp. Plăcile de undă cu lungime de undă duală sunt deosebit de utile atunci când sunt utilizate împreună cu alte componente sensibile la polarizare pentru a separa fasciculele laser coaxiale de diferite lungimi de undă. O placă de undă cu lungime de undă dublă de ordin zero este utilizată pe scară largă în laserele cu femtosecunde.
- O placă de val de telecomunicații este doar o placă de cuarț, în comparație cu placa de val de ordin zero real cimentată. Este folosit în principal în comunicațiile prin fibră. Plăcile de undă pentru telecomunicații sunt plăci de undă subțiri și compacte concepute special pentru a satisface cerințele exigente ale componentei de comunicație prin fibră. Placa cu jumătate de undă poate fi utilizată pentru rotirea stării de polarizare, în timp ce placa cu un sfert de undă poate fi utilizată pentru a converti lumina polarizată liniar într-o stare de polarizare circulară și invers. Placa de jumătate de undă are o grosime de aproximativ 91 µm, placa de undă sfert nu este întotdeauna de 1/4 de undă, ci de 3/4 de undă, cu o grosime de aproximativ 137 µm. Aceste plăci de undă ultra-subțiri asigură cea mai bună lățime de bandă de temperatură, lățime de bandă unghiulară și lățime de bandă a lungimii de undă. Dimensiunea mică a acestor plăci de undă le face, de asemenea, ideale pentru a reduce dimensiunea totală a pachetului de design. Putem oferi dimensiuni personalizate la cererea dvs.
- O placă cu undă de ordin zero în infraroșu mijlociu este construită de două plăci de fluorură de magneziu (MgF2) cu axa lor rapidă încrucișată, cele două plăci sunt construite prin metoda contactului optic, calea optică nu este epoxidice. Diferența de grosime dintre cele două plăci determină retardarea. Plăcile cu undă de ordin zero cu infraroșu mijlociu sunt utilizate pe scară largă în aplicații cu infraroșu, ideal pentru intervalul de 2,5-6,0 microni.
⊙Plăci de unde acromatice
Plăcile cu unde acromatice sunt similare cu plăcile cu undă de ordin zero, cu excepția faptului că cele două plăci sunt făcute din cristale birefringente diferite. Datorită compensării a două materiale, plăcile cu undă acromatică sunt mult mai constante decât plăcile cu undă de ordin zero. O placă cu undă acromatică este similară cu o placă cu undă de ordin zero, cu excepția faptului că cele două plăci sunt făcute din cristale birefringente diferite. Deoarece dispersia birefringenței a două materiale este diferită, este posibil să se specifice valorile de întârziere la un interval larg de lungimi de undă. Deci, întârzierea va fi mai puțin sensibilă la modificarea lungimii de undă. Dacă situația acoperă mai multe lungimi de undă spectrale sau o bandă întreagă (de la violet la roșu, de exemplu), plăcile de undă acromatice sunt alegerile ideale.
Placă de unde acromatice NIR
Placă de unde acromatice SWIR
Placă cu undă acromatică VIS
⊙Plăci de unde super acromatice
Plăcile de unde super acromatice sunt similare cu plăcile de unde acromatice, oferind mai degrabă o întârziere plată pe o gamă de lungimi de undă de bandă super largă. Placa de undă acromatică normală constă dintr-o placă de cuarț și o placă MgF2, care are doar câteva sute de lungime de undă de nanometri. Plăcile noastre de undă super acromatică sunt fabricate din trei materiale, cuarț, MgF2 și safir, care pot oferi o întârziere plată pe o gamă mai largă de lungimi de undă.
⊙Fresnel Rhomb Retarders
Fresnel Rhomb Retarders utilizează reflexia internă la unghiuri specifice din structura prismei pentru a conferi o întârziere luminii polarizate incidente. La fel ca plăcile cu undă acromatică, ele pot oferi o întârziere uniformă pe o gamă largă de lungimi de undă. Deoarece întârzierea Fresnel Rhomb Retarder depinde doar de indicele de refracție și geometria materialului, intervalul de lungimi de undă este mai larg decât placa de undă acromatică realizată din cristal birefringent. Un singur Fresnel Rhomb Retarders produce o întârziere de fază de λ/4, lumina de ieșire este paralelă cu lumina de intrare, dar deplasată lateral; Un retarder Fresnel Rhomb dublu produce o întârziere de fază de λ/2, este alcătuit din două retardare Fresnel Rhomb Single. Oferim retardoare standard BK7 Fresnel Rhomb, alte materiale precum ZnSe și CaF2 sunt disponibile la cerere. Aceste retardere sunt optimizate pentru a fi utilizate cu aplicații cu diode și fibre. Deoarece Fresnel Rhomb Retarders funcționează pe baza reflexiei interne totale, acestea pot fi utilizate pentru utilizare în bandă largă sau acromatică.
Fresnel Rhomb Retarders
⊙Rotatori de polarizare cu cuarț cristalin
Rotatoarele de polarizare cu cuarț cristalin sunt monocristale de cuarț care rotesc polarizarea luminii incidente independent de alinierea dintre rotator și polarizarea luminii. Datorită activității de rotație a cristalului de cuarț natural, acesta poate fi folosit și ca rotatoare de polarizare, astfel încât planul fasciculului de intrare polarizat liniar va fi rotit la un unghi special, care este determinat de grosimea cristalului de cuarț. Rotatoarele pentru stângaci și dreptaci pot fi oferite de noi acum. Deoarece rotesc planul de polarizare cu un unghi specific, rotatoarele de polarizare cu cuarț cristalin sunt o alternativă excelentă la plăcile ondulate și pot fi folosite pentru a roti întreaga polarizare a luminii de-a lungul axei optice, nu doar o componentă singulară a luminii. Direcția de propagare a luminii incidente trebuie să fie perpendiculară pe rotator.
Paralight Optics oferă plăci de unde acromatice, plăci de unde super acromatice, plăci de undă de comandă zero cimentate, plăci de undă de comandă zero cu contact optic, plăci de undă de comandă zero spațiate în aer, plăci de undă de comandă zero adevărată, plăci de undă de mare putere cu o singură placă, plăci de undă de comandă multiplă , Plăci de undă cu lungime de undă dublă, plăci de undă cu lungime de undă dublă de comandă zero, plăci de undă pentru telecomunicații, plăci de undă de comandă zero cu IR mijlociu, retardare Fresnel romb, suporturi de inele pentru plăci de undă și rotatoare de polarizare cu cuarț.
Plăci cu val
Pentru informații mai detaliate despre optica de polarizare sau pentru a obține o ofertă, vă rugăm să ne contactați.
