Vështrim i përgjithshëm
Optika e polarizimit përdoret për të ndryshuar gjendjen e polarizimit të rrezatimit rënës. Optika jonë e polarizimit përfshin polarizues, pllaka valore / ngadalësues, depolarizues, rrotullues faraday dhe izolues optikë mbi rrezet spektrale UV, të dukshme ose IR.
Rotator Faraday 1064 nm
Izoluesi i hapësirës së lirë
Polarizer Nd-YAG me fuqi të lartë
Dizajni optik shpesh fokusohet në gjatësinë e valës dhe intensitetin e dritës, duke lënë pas dore polarizimin e saj. Polarizimi, megjithatë, është një veti e rëndësishme e dritës si valë. Drita është një valë elektromagnetike dhe fusha elektrike e kësaj vale lëkundet pingul me drejtimin e përhapjes. Gjendja e polarizimit përshkruan orientimin e lëkundjes së valës në lidhje me drejtimin e përhapjes. Drita quhet e papolarizuar nëse drejtimi i kësaj fushe elektrike luhatet rastësisht në kohë. Nëse drejtimi i fushës elektrike të dritës është i përcaktuar mirë, quhet dritë e polarizuar. Burimi më i zakonshëm i dritës së polarizuar është një lazer. Në varësi të mënyrës se si është orientuar fusha elektrike, ne e klasifikojmë dritën e polarizuar në tre lloje polarizimesh:
★Polarizimi linear: lëkundjet dhe përhapja janë në një plan të vetëm.Thefushë elektrike e dritës së polarizuar në mënyrë lineare cështë e dyfishtë pingul, të barabartë në amplitudë, lineare komponentë që nuk kanë dallim fazor.Fusha elektrike rezultante e dritës është e kufizuar në një plan të vetëm përgjatë drejtimit të përhapjes.
★Polarizimi rrethor: orientimi i dritës ndryshon me kalimin e kohës në një mënyrë spirale. Fusha elektrike e dritës përbëhet nga dy komponentë linearë që janë pingul me njëri-tjetrin, të barabartë në amplitudë, por kanë një ndryshim fazor prej π/2. Fusha elektrike rezultante e dritës rrotullohet në një rreth rreth drejtimit të përhapjes.
★Polarizimi eliptik: fusha elektrike e dritës së polarizuar në mënyrë eliptike përshkruan një elips, krahasuar me një rreth nga polarizimi rrethor. Kjo fushë elektrike mund të konsiderohet si kombinim i dy komponentëve linearë me amplituda të ndryshme dhe/ose një ndryshim fazor që nuk është π/2. Ky është përshkrimi më i përgjithshëm i dritës së polarizuar dhe drita e polarizuar rrethore dhe lineare mund të shihet si raste të veçanta të dritës së polarizuar në mënyrë eliptike.
Dy gjendjet e polarizimit linear ortogonal shpesh referohen si "S" dhe "P".atapërcaktohen nga orientimi i tyre relativ në rrafshin e incidencës.Drita e polarizuar Pqë lëkundet paralel me këtë rrafsh janë “P”, ndërsa drita e polarizuar s që ka një fushë elektrike të polarizuar pingul me këtë plan janë “S”.polarizuesjanë elementë kryesorë optikë për të kontrolluar polarizimin tuaj, duke transmetuar një gjendje të dëshiruar polarizimi duke reflektuar, thithur ose devijuar pjesën tjetër. Ekziston një shumëllojshmëri e gjerë e llojeve të polarizuesve, secili me avantazhet dhe disavantazhet e veta. Për t'ju ndihmuar të zgjidhni polarizuesin më të mirë për aplikimin tuaj, ne do të diskutojmë specifikimet e polarizuesve si dhe udhëzuesin e përzgjedhjes së polarizuesve.
P dhe S pol. përcaktohen nga orientimi i tyre relativ në rrafshin e incidencës
Specifikimet e polarizuesit
Polarizuesit përcaktohen nga disa parametra kyç, disa prej të cilëve janë specifikë për optikën e polarizimit. Parametrat më të rëndësishëm janë:
⊙Transmetimi: Kjo vlerë i referohet ose transmetimit të dritës së polarizuar në mënyrë lineare në drejtim të boshtit të polarizimit, ose transmetimit të dritës së papolarizuar përmes polarizuesit. Transmetimi paralel është transmetimi i dritës së papolarizuar përmes dy polarizuesve me boshtet e tyre të polarizimit të rreshtuara paralelisht, ndërsa transmetimi i kryqëzuar është transmetimi i dritës së papolarizuar përmes dy polarizuesve me akset e tyre të polarizimit të kryqëzuara. Për polarizuesit ideal, transmetimi i dritës së polarizuar linearisht paralel me boshtin e polarizimit është 100%, transmetimi paralel është 50% dhe transmetimi i kryqëzuar është 0%. Drita e papolarizuar mund të konsiderohet një kombinim i rastësishëm që ndryshon me shpejtësi të dritës së polarizuar p dhe s. Një polarizues linear ideal do të transmetojë vetëm një nga dy polarizimet lineare, duke reduktuar intensitetin fillestar të papolarizuar I0nga gjysma, dmth.I=I0/2,pra transmetimi paralel (për dritën e papolarizuar) është 50%. Për dritën e polarizuar në mënyrë lineare me intensitet I0, intensiteti i transmetuar përmes një polarizuesi ideal, I, mund të përshkruhet me ligjin e Malusit, dmth.I=I0cos2Øku θ është këndi ndërmjet polarizimit linear të rënies dhe boshtit të polarizimit. Shohim që për akset paralele arrihet transmetimi 100%, ndërsa për akset 90°, të njohur edhe si polarizues të kryqëzuar, ka transmetim 0%, pra transmetimi i kryqëzuar është 0%. Sidoqoftë, në aplikimet e botës reale transmetimi nuk mund të jetë kurrë saktësisht 0%, prandaj, polarizuesit karakterizohen nga një raport zhdukjeje siç përshkruhet më poshtë, i cili mund të përdoret për të përcaktuar transmetimin aktual përmes dy polarizuesve të kryqëzuar.
⊙Raporti i zhdukjes dhe shkalla e polarizimit: Vetitë polarizuese të një polarizuesi linear përcaktohen në mënyrë tipike nga shkalla e polarizimit ose efikasitetit të polarizimit, p.sh., P=(T1-T2)/(T1+T2) dhe raporti i tij i shuarjes, dmth, ρp=T2/T1ku transmetimet kryesore të dritës së polarizuar linearisht përmes një polarizuesi janë T1 dhe T2. T1 është transmetimi maksimal përmes polarizuesit dhe ndodh kur boshti i transmetimit të polarizuesit është paralel me polarizimin e rrezes së polarizuar linearisht të rënë; T2 është transmetimi minimal përmes polarizuesit dhe ndodh kur boshti i transmetimit të polarizuesit është pingul me polarizimin e rrezes së polarizuar linearisht të rënë.
Performanca e shuarjes së një polarizuesi linear shpesh shprehet si 1 / ρp : 1. Ky parametër varion nga më pak se 100:1 (që do të thotë se keni 100 herë më shumë transmetim për dritën e polarizuar P sesa dritën e polarizuar S) për polarizuesit ekonomikë të fletëve në 106:1 për polarizues kristalorë dyrefringent me cilësi të lartë. Raporti i zhdukjes zakonisht ndryshon me gjatësinë e valës dhe këndin e rënies dhe duhet të vlerësohet së bashku me faktorë të tjerë si kostoja, madhësia dhe transmetimi i polarizuar për një aplikim të caktuar. Përveç raportit të shuarjes, ne mund të matim performancën e një polarizuesi duke karakterizuar efikasitetin. Shkalla e efikasitetit të polarizimit quhet "kontrast", ky raport përdoret zakonisht kur merren parasysh aplikimet me dritë të ulët ku humbjet e intensitetit janë kritike.
⊙Këndi i pranimit: Këndi i pranimit është devijimi më i madh nga këndi i incidencës së projektimit në të cilin polarizuesi do të vazhdojë të funksionojë brenda specifikimeve. Shumica e polarizuesve janë krijuar për të punuar në një kënd incidence prej 0° ose 45°, ose në këndin e Brewster. Këndi i pranimit është i rëndësishëm për shtrirjen, por ka një rëndësi të veçantë kur punoni me trarë jo të lidhur. Rrjeti i telit dhe polarizuesit dikroikë kanë këndet më të mëdha të pranimit, deri në një kënd pranimi të plotë prej pothuajse 90°.
⊙Ndërtimi: Polarizuesit vijnë në shumë forma dhe dizajne. Polarizuesit e filmit të hollë janë filma të hollë të ngjashëm me filtrat optikë. Ndarësit e rrezeve të pllakave polarizuese janë pllaka të holla dhe të sheshta të vendosura në një kënd me rreze. Ndarësit e rrezeve të kubit polarizues përbëhen nga dy prizma kënddrejtë të montuar së bashku në hipotenuzë.
Polarizuesit dythyes përbëhen nga dy prizma kristalorë të montuar së bashku, ku këndi i prizmave përcaktohet nga dizajni specifik i polarizuesit.
⊙Hapja e pastër: Hapja e pastër është zakonisht më kufizuese për polarizuesit dyrefringent pasi disponueshmëria e kristaleve optikisht të pastër kufizon madhësinë e këtyre polarizuesve. Polarizuesit dikroikë kanë hapjet më të mëdha të qarta në dispozicion pasi fabrikimi i tyre i përshtatet përmasave më të mëdha.
⊙Gjatësia e shtegut optik: Drita e gjatësisë duhet të kalojë nëpër polarizues. Të rëndësishme për shpërndarjen, pragjet e dëmtimit dhe kufizimet e hapësirës, gjatësitë e shtigjeve optike mund të jenë të rëndësishme në polarizuesit birefringent, por zakonisht janë të shkurtra në polarizuesit dikroikë.
⊙Pragu i dëmtimit: Pragu i dëmtimit të lazerit përcaktohet nga materiali i përdorur si dhe nga dizajni i polarizuesit, me polarizuesit dyrefringent që zakonisht kanë pragun më të lartë të dëmtimit. Çimentoja është shpesh elementi më i ndjeshëm ndaj dëmtimit të lazerit, kjo është arsyeja pse ndarësit e rrezeve të kontaktit optik ose polarizuesit dythyes me distancë ajri kanë pragje më të larta dëmtimi.
Udhëzues për përzgjedhjen e polarizuesit
Ekzistojnë disa lloje polarizuesish duke përfshirë dikroik, kub, rrjetë teli dhe kristalor. Asnjë lloj polarizuesi nuk është ideal për çdo aplikim, secili ka pikat e tij të forta dhe të dobëta unike.
Polarizuesit dikroikë transmetojnë një gjendje specifike polarizimi duke bllokuar të gjithë të tjerët. Konstruksioni tipik përbëhet nga një nënshtresë e vetme e veshur ose film dykroik polimer, me dy pllaka xhami. Kur një rreze natyrale transmetohet përmes materialit dikroik, një nga komponentët e polarizimit ortogonal të rrezes përthithet fuqishëm dhe tjetri del jashtë me një përthithje të dobët. Pra, polarizuesi i fletës dikroike mund të përdoret për të shndërruar rreze të polarizuar rastësisht në rreze të polarizuar në mënyrë lineare. Krahasuar me prizmat polarizues, polarizuesi i fletëve dikroike ofron një madhësi shumë më të madhe dhe kënd të pranueshëm. Ndërsa do të shihni raporte të larta të zhdukjes ndaj kostos, ndërtimi kufizon përdorimin për lazer me fuqi të lartë ose temperatura të larta. Polarizuesit dikroikë janë të disponueshëm në një gamë të gjerë formash, duke filluar nga filmi i laminuar me kosto të ulët deri tek polarizuesit me saktësi me kontrast të lartë.
Polarizuesit dikroikë thithin gjendjen e padëshiruar të polarizimit
Ndarësit e rrezeve të kubit polarizues bëhen duke bashkuar dy prizma kënddrejtë me një hipotenuzë të veshur. Veshja polarizuese është e ndërtuar zakonisht nga shtresa të alternuara të materialeve me indeks të lartë dhe të ulët që reflektojnë dritën e polarizuar S dhe transmetojnë P. Rezultati është dy rreze ortogonale në një formë që është e lehtë për t'u montuar dhe për t'u lidhur. Veshjet polarizuese zakonisht mund të përballojnë densitet të lartë të fuqisë, megjithatë ngjitësit e përdorur për çimentimin e kubeve mund të dështojnë. Kjo mënyrë dështimi mund të eliminohet përmes kontaktit optik. Ndërsa ne zakonisht shohim kontrast të lartë për rrezen e transmetuar, kontrasti i reflektuar është zakonisht më i ulët.
Polarizuesit e rrjetës së telit shfaqin një sërë telash mikroskopikë në një nënshtresë xhami që transmeton në mënyrë selektive dritën e polarizuar P dhe reflekton dritën e polarizuar S. Për shkak të natyrës mekanike, polarizuesit e rrjetit teli kanë një brez të gjatësisë së valës që kufizohet vetëm nga transmetimi i nënshtresës duke i bërë ata idealë për aplikime me brez të gjerë që kërkojnë polarizim me kontrast të lartë.
Transmetohet polarizimi pingul me telat metalikë
Polarizuesi kristalor transmeton një polarizim të dëshiruar dhe devijon pjesën tjetër duke përdorur vetitë birefringente të materialeve të tyre kristalore
Polarizuesit kristalorë përdorin vetitë dythyese të substratit për të ndryshuar gjendjen e polarizimit të dritës hyrëse. Materialet dythyese kanë tregues paksa të ndryshëm të përthyerjes për dritën e polarizuar në orientime të ndryshme duke bërë që gjendjet e ndryshme të polarizimit të udhëtojnë nëpër material me shpejtësi të ndryshme.
Polarizuesit Wollaston janë një lloj polarizuesish kristalorë që përbëhen nga dy prizma dythyes me kënd të drejtë të çimentuar së bashku, në mënyrë që boshtet e tyre optike të jenë pingul. Përveç kësaj, pragu i lartë i dëmtimit të polarizuesve kristalorë i bën ata idealë për aplikime me lazer.
Polarizer Wollaston
Gama e gjerë e polarizuesve të Paralight Optics përfshin ndarjet e rrezeve me kube polarizuese, PBS me dy kanale me performancë të lartë, ndarësit e rrezeve me kube polarizuese me fuqi të lartë, ndarësit e rrezeve me pllaka polarizuese 56°, ndarësit e rrezeve të pllakave polarizuese 45°, polarizuesit e fletëve dykroike, polarizuesit e fletëve dykroike, polarizuesit e dyfishtë të grimcave të ndryshme, Polarizuesit Taylor, Polarizuesit me laser Glan, Polarizuesit Glan Thompson, Polarizuesit Wollaston, Polarizuesit Rochon), Polarizuesit rrethor të ndryshueshëm dhe Zhvendosësit / Kombinuesit e rrezeve polarizuese.
Polarizuesit e linjës laserike
Për informacion më të detajuar mbi optikën e polarizimit ose për të marrë një ofertë, ju lutemi na kontaktoni.
