Преглед
Поларизациона оптика се користи за промену стања поларизације упадног зрачења. Наша поларизациона оптика укључује поларизаторе, таласне плоче/ретардере, деполаризаторе, Фарадејеве ротаторе и оптичке изолаторе у УВ, видљивом или ИР спектралном опсегу.
Таласне плоче, познате и као ретардери, преносе светлост и модификују њено поларизационо стање без слабљења, одступања или померања зрака. Они то раде успоравањем (или одлагањем) једне компоненте поларизације у односу на њену ортогоналну компоненту. Таласна плоча је оптички елемент који има две главне осе, спору и брзу, које разлажу упадни поларизовани сноп у два међусобно окомита поларизована снопа. Сноп који се појављује се поново комбинује да би формирао одређени појединачни поларизовани сноп. Таласне плоче производе пуне, полу- и четвртине таласе успоравања. Такође су познати као ретардер или плоча за успоравање. У неполаризованој светлости, таласне плоче су еквивалентне прозорима - обе су равне оптичке компоненте кроз које светлост пролази.
⊙Четвртталасна плоча: када је линеарно поларизована светлост улазна под углом од 45 степени у односу на осу четвртталасне плоче, излаз је кружно поларизован, и обрнуто.
⊙Полуталасна плоча: Полуталасна плоча ротира линеарно поларизовану светлост у било коју жељену оријентацију. Угао ротације је двоструки угао између упадне поларизоване светлости и оптичке осе.
Ласерска четвртталасна плоча нултог реда са ваздушним размаком
Полуталасна плоча са ваздушним размаком ласера нултог реда
Таласне плоче су идеалне за контролу и анализу стања поларизације светлости. Нуде се у три главна типа – нулти ред, вишеструки ред и ахроматски – од којих сваки садржи јединствене предности у зависности од примене. Снажно разумевање кључних терминологија и спецификација помаже у одабиру праве таласне плоче, без обзира колико је оптички систем једноставан или сложен.
Терминологија и спецификације
⊙Дволомност: Таласне плоче су направљене од материјала који ломе двоструко лом, најчешће кристалног кварца. Дволомни материјали имају незнатно различите индексе преламања за светлост поларизовану у различитим оријентацијама. Као такви, они раздвајају упадну неполаризовану светлост на њене паралелне и ортогоналне компоненте приказане на следећој слици.
Дволомни кристал калцита који раздваја неполаризовану светлост
⊙Брза оса и спора оса: Светлост поларизована дуж брзе осе наилази на нижи индекс преламања и путује брже кроз таласне плоче од светлости поларизоване дуж споре осе. Брза оса је означена малом равном тачком или тачком на пречнику брзе осе немонтиране таласне плоче, или ознаком на ћелији за монтажу монтиране таласне плоче.
⊙Ретардација: Ретардација описује фазни помак између поларизационе компоненте пројектоване дуж брзе осе и компоненте пројектоване дуж споре осе. Ретардација је наведена у јединицама степени, таласа или нанометара. Један пуни талас ретардације је еквивалентан 360°, или броју нанометара на таласној дужини од интереса. Толеранција на ретардацију се обично изражава у степенима, природним или децималним деловима пуног таласа или нанометрима. Примери типичних спецификација и толеранција ретардације су: λ/4 ± λ/300, λ/2 ± 0,003λ, λ/2 ± 1°, 430 нм ± 2 нм.
Најпопуларније вредности ретардације су λ/4, λ/2 и 1λ, али друге вредности могу бити корисне у одређеним апликацијама. На пример, унутрашња рефлексија од призме изазива фазни помак између компоненти што може бити проблематично; компензациона таласна плоча може вратити жељену поларизацију.
⊙Вишеструки ред: У таласним плочама вишеструког реда, укупно успоравање је жељено заостајање плус цео број. Вишак целог броја нема утицаја на перформансе, на исти начин на који сат који данас показује подне изгледа исто као онај који показује подне недељу дана касније – иако је време додато, и даље изгледа исто. Иако су таласне плоче вишеструког реда дизајниране са само једним дволомним материјалом, оне могу бити релативно дебеле, што олакшава руковање и интеграцију система. Велика дебљина, међутим, чини таласне плоче вишеструког реда подложнијим померањима ретардације узрокованим померањем таласне дужине или променама температуре околине.
⊙Нулти ред: Таласна плоча нултог реда је дизајнирана да даје ретарданце нула пуних таласа без вишка, плус жељену фракцију. На пример, кварцне таласне плоче нултог реда састоје се од две кварцне таласне плоче вишеструког реда са укрштеним осама тако да је ефективно успоравање разлика између њих. Стандардна таласна плоча нултог реда, позната и као сложена таласна плоча нултог реда, састоји се од вишеструких таласних плоча од истог дволомног материјала које су постављене тако да су управне на оптичку осу. Раслојавање вишеструких таласних плоча уравнотежује померања ретардације која се јављају у појединачним таласним плочама, побољшавајући стабилност ретардације на промене таласне дужине и промене температуре околине. Стандардне таласне плоче нултог реда не побољшавају померање ретардације узроковано различитим упадним углом. Таласна плоча истинског нултог реда састоји се од једног дволомног материјала који је прерађен у ултра танку плочу која може бити дебела само неколико микрона да би се постигао специфичан ниво ретардације при нултом реду. Док танка плоча може отежати руковање или монтажу таласне плоче, праве таласне плоче нултог реда нуде супериорну стабилност ретардације на померање таласне дужине, промену температуре околине и другачији упадни угао од осталих таласних плоча. Зеро Ордер Ваве плоче показују боље перформансе од таласних плоча вишеструког реда. Они показују шири пропусни опсег и мању осетљивост на промене температуре и таласне дужине и треба их узети у обзир за критичније примене.
⊙Ахроматске: Ахроматске таласне плоче се састоје од два различита материјала који практично елиминишу хроматску дисперзију. Стандардна ахроматска сочива су направљена од две врсте стакла, које су усклађене да би се постигла жељена жижна даљина уз минимизирање или уклањање хроматских аберација. Ахроматске таласне плоче раде на истом основном принципу. На пример, ахроматске таласне плоче су направљене од кристалног кварца и магнезијум флуорида да би се постигло скоро константно успоравање у широком спектралном опсегу.
⊙Супер ахроматске: Супер ахроматске таласне плоче су посебна врста ахроматских таласних плоча које се користе да елиминишу хроматску дисперзију за много шири таласни опсег. Многе супер ахроматске таласне плоче могу се користити и за видљиви спектар као и за НИР регион са приближно истом, ако не и бољом, униформношћу од типичних ахроматских таласних плоча. Тамо где су типичне ахроматске таласне плоче направљене од кварца и магнезијум флуорида одређене дебљине, супер ахроматске таласне плоче користе додатну сафирну подлогу заједно са кварцом и магнезијум флуоридом. Дебљина сва три супстрата је одређена стратешки да би се елиминисала хроматска дисперзија за дужи опсег таласних дужина.
Водич за избор поларизатора
⊙Мултипле Ордер Ваве плоче
Таласна плоча ниског (вишеструког) реда је дизајнирана да даје успоравање од неколико пуних таласа, плус жељену фракцију. Ово резултира једном, физички робусном компонентом са жељеним перформансама. Састоји се од једне плоче од кристалног кварца (номинално дебљине 0,5 мм). Чак и мале промене у таласној дужини или температури довешће до значајних промена у жељеном фракционом успоравању. Таласне плоче више реда су јефтиније и налазе се у многим апликацијама где повећана осетљивост није важна. Они су добар избор за употребу са монохроматским светлом у окружењу са контролисаном климом, обично су спојени са ласером у лабораторији. Насупрот томе, апликације као што је минералогија користе хроматско померање (ретарданце у односу на промену таласне дужине) својствено таласним плочама више реда.
Полуталасна плоча вишеструког реда
Четвртталасна плоча вишеструког реда
Алтернатива конвенционалним плочама са кристалним кварцним таласима је Полимер Ретардер Филм. Овај филм је доступан у неколико величина и ретарданса и по само делићу цене плоча са кристалним таласима. Успоривачи филма су супериорнији од кристалног кварца у погледу примене у смислу флексибилности. Њихов танак полимерни дизајн омогућава лако сечење филма до потребног облика и величине. Ови филмови су идеални за употребу у апликацијама које користе ЛЦД и оптичка влакна. Полимер Ретардер Филм је такође доступан у ахроматским верзијама. Међутим, овај филм има низак праг оштећења и не би требало да се користи са изворима светлости велике снаге као што су ласери. Поред тога, његова употреба је ограничена на видљиви спектар, тако да ће УВ, НИР или ИР апликације захтевати алтернативу.
Таласне плоче вишеструког реда значе да ће успоравање путање светлости бити подвргнуто одређеном броју померања пуне таласне дужине поред делимичне пројектоване ретардације. Дебљина таласне плоче вишеструког реда је увек око 0,5 мм. У поређењу са таласним плочама нултог реда, таласне плоче вишег реда су осетљивије на таласне дужине и промене температуре. Међутим, они су јефтинији и широко се користе у многим апликацијама где повећана осетљивост није критична.
⊙Зеро Ордер Ваве плоче
Пошто је њихово укупно успоравање мали проценат од типа вишеструког реда, ретардација за таласне плоче нултог реда је далеко константнија у односу на варијације температуре и таласне дужине. У ситуацијама које захтевају већу стабилност или захтевају веће промене температуре, таласне плоче нултог реда су идеалан избор. Примери примене укључују посматрање проширене спектралне таласне дужине или мерење инструментом који се користи на терену.
Полуталасна плоча нултог реда
Четвртталасна плоча нулте наруџбине
- Цементирана таласна плоча нултог реда је направљена од две кварцне плоче са брзом осом укрштене, две плоче су цементиране УВ епоксидом. Разлика у дебљини између две плоче одређује успоравање. Таласне плоче нултог реда нуде знатно нижу зависност од температуре и промене таласне дужине од таласних плоча вишег реда.
- Таласна плоча нултог реда са оптичким контактом је направљена од две кварцне плоче са укрштеним брзом осом, две плоче су конструисане методом оптичког контакта, оптичка путања је без епоксида.
- Таласна плоча нултог реда са ваздушним размаком је конструисана од две кварцне плоче постављене у носач који формира ваздушни размак између две кварцне плоче.
- Права кварцна плоча нултог реда је направљена од једне кварцне плоче која је веома танка. Могу се понудити или као појединачна плоча за апликације са високим прагом оштећења (веће од 1 ГВ/цм2), или као цементирана танка кварцна плоча на БК7 подлози како би се обезбедила чврстоћа како би се решио проблем лаког оштећења.
- Таласна плоча са две таласне дужине нултог реда може да обезбеди специфично успоравање на две таласне дужине (основна таласна дужина и таласна дужина другог хармоника) истовремено. Таласне плоче са две таласне дужине су посебно корисне када се користе у комбинацији са другим компонентама осетљивим на поларизацију за раздвајање коаксијалних ласерских зрака различитих таласних дужина. Таласна плоча са две таласне дужине нултог реда се широко користи у фемтосекундним ласерима.
- Телеком таласна плоча је само једна кварцна плоча, у поређењу са цементираном плочом таласа нултог реда. Углавном се користи у оптичкој комуникацији. Телеком таласне плоче су танке и компактне таласне плоче посебно дизајниране да задовоље захтевне захтеве оптичке комуникационе компоненте. Полуталасна плоча се може користити за ротирање поларизационог стања, док се четвртталасна плоча може користити за претварање линеарно поларизоване светлости у стање кружне поларизације и обрнуто. Полуталасна плоча је дебљине око 91 µм, четвртина таласне плоче увек није 1/4 таласа већ 3/4 таласа, дебљине око 137 µм. Ове ултра танке таласне плоче обезбеђују најбољи температурни пропусни опсег, пропусни опсег угла и пропусни опсег таласне дужине. Мала величина ових таласних плоча их такође чини идеалним за смањење укупне величине паковања вашег дизајна. Можемо да обезбедимо прилагођене величине по вашем захтеву.
- Средњи инфрацрвени талас нултог реда је направљен од две плоче од магнезијум флуорида (МгФ2) са укрштеним брзом осом, две плоче су конструисане методом оптичког контакта, оптички пут је без епоксида. Разлика у дебљини између две плоче одређује успоравање. Средње инфрацрвене таласне плоче нултог реда се широко користе у инфрацрвеним апликацијама, идеално за опсег од 2,5-6,0 микрона.
⊙Плоче са ахроматским таласима
Ахроматске таласне плоче су сличне плочама нултог реда таласа, осим што су две плоче направљене од различитих кристала са двоструким преламањем. Због компензације два материјала, ахроматске таласне плоче су далеко константније него чак и таласне плоче нултог реда. Плоча са ахроматским таласима је слична плочи са таласима нултог реда, осим што су две плоче направљене од различитих кристала са двоструким преламањем. Пошто је дисперзија дволомности два материјала различита, могуће је одредити вредности ретардације у широком опсегу таласних дужина. Тако ће ретардација бити мање осетљива на промену таласне дужине. Ако ситуација покрива неколико спектралних таласних дужина или цео опсег (од љубичасте до црвене, на пример), ахроматске таласне плоче су идеалан избор.
НИР ахроматска таласна плоча
СВИР ахроматска таласна плоча
ВИС ахроматска таласна плоча
⊙Супер ахроматске таласне плоче
Плоче са супер ахроматским таласом су сличне плочама са ахроматским таласима, уместо да обезбеђују равно успоравање у супер широкопојасном опсегу таласних дужина. Нормална ахроматска таласна плоча састоји се од једне кварцне плоче и једне плоче МгФ2, која има само неколико стотина нанометарских таласних дужина. Наше супер ахроматске таласне плоче су направљене од три материјала, кварца, МгФ2 и сафира, који могу да обезбеде равно успоравање на ширем опсегу таласних дужина.
⊙Фреснел ромб ретардери
Фреснел ромб ретардери користе унутрашњу рефлексију под одређеним угловима унутар структуре призме да дају успоравање упадној поларизованој светлости. Као и плоче са ахроматским таласима, оне могу да обезбеде уједначено успоравање у широком опсегу таласних дужина. Пошто ретардација Фреснел ромб ретардера зависи само од индекса преламања и геометрије материјала, опсег таласних дужина је шири од ахроматских таласних плоча направљених од дволомног кристала. Појединачни Фреснел ромб ретардери производе фазно успоравање од λ/4, излазно светло је паралелно са улазним светлом, али бочно померено; Двоструки Фреснел ромб ретардер производи фазно успоравање од λ/2, састоји се од два једнострука Фреснел ромб ретардера. Нудимо стандардне БК7 Фреснел ромб ретардере, други материјали као што су ЗнСе и ЦаФ2 су доступни на захтев. Ови успоривачи су оптимизовани за употребу са апликацијама са диодама и влакнима. Пошто Фреснел ромб ретардери функционишу на основу укупне унутрашње рефлексије, они се могу користити за широкопојасну или ахроматску употребу.
Фреснел ромб ретардери
⊙Кристални кварцни поларизациони ротатори
Кристални кварцни поларизациони ротатори су монокристали кварца који ротирају поларизацију упадне светлости независно од поравнања између ротатора и поларизације светлости. Због ротационе активности природног кристала кварца, може се користити и као поларизациони ротатор тако да ће се раван улазног линеарно поларизованог снопа ротирати под посебним углом који је одређен дебљином кристала кварца. Од сада можемо да понудимо леворуке и дешњаке ротаторе. Пошто ротирају раван поларизације под одређеним углом, кристални кварцни поларизациони ротатори су одлична алтернатива таласним плочама и могу се користити за ротацију целокупне поларизације светлости дуж оптичке осе, а не само за појединачну компоненту светлости. Правац простирања упадне светлости мора бити окомит на ротатор.
Паралигхт Оптицс нуди ахроматске таласне плоче, супер ахроматске таласне плоче, цементиране таласне плоче нултог реда, оптички контактиране таласне плоче нултог реда, таласне плоче нултог реда са ваздушним размаком, таласне плоче са правим нултим редоследом, таласне плоче велике снаге са једном плочом, таласне плоче вишеструког реда , таласне плоче са двоструком таласном дужином, таласне плоче са двоструком таласном дужином нултог реда, таласне плоче за телекомуникације, средње ИР таласне плоче нултог реда, Фреснел ромб ретардери, држачи прстена за таласне плоче и ротатори кварцне поларизације.
Ваве Платес
За детаљније информације о поларизационој оптици или за понуду, контактирајте нас.
