Pangkalahatang-ideya
Ang polarization optics ay ginagamit upang baguhin ang estado ng polariseysyon ng radiation ng insidente. Kasama sa aming mga polarization optic ang mga polarizer, wave plate / retarder, depolarizer, faraday rotator, at optical isolator sa UV, visible, o IR spectral range.
1064 nm Faraday Rotator
Free-Space Isolator
Mataas na Power Nd-YAG Polarizer
Ang optical na disenyo ay madalas na tumutuon sa wavelength at intensity ng liwanag, habang napapabayaan ang polarization nito. Ang polarisasyon, gayunpaman, ay isang mahalagang katangian ng liwanag bilang isang alon. Ang liwanag ay isang electromagnetic wave, at ang electric field ng wave na ito ay oscillates patayo sa direksyon ng propagation. Inilalarawan ng estado ng polarization ang oryentasyon ng oscillation ng alon na may kaugnayan sa direksyon ng pagpapalaganap. Ang liwanag ay tinatawag na unpolarized kung ang direksyon ng electric field na ito ay random na nagbabago sa oras. Kung ang direksyon ng electric field ng liwanag ay mahusay na tinukoy, ito ay tinatawag na polarized light. Ang pinakakaraniwang pinagmumulan ng polarized light ay isang laser. Depende sa kung paano naka-orient ang electric field, inuuri namin ang polarized na ilaw sa tatlong uri ng mga polarization:
★Linear polarization: ang oscillation at propagation ay nasa iisang eroplano.Theelectric field ng linearly polarized light consists ng dalawang patayo, pantay sa amplitude, linear mga bahagi na walang pagkakaiba sa bahagi.Ang nagreresultang electric field ng liwanag ay nakakulong sa isang solong eroplano kasama ang direksyon ng pagpapalaganap.
★Circular polarization: nagbabago ang oryentasyon ng ilaw sa paglipas ng panahon sa isang helical na paraan. Ang electric field ng liwanag ay binubuo ng dalawang linear na bahagi na patayo sa isa't isa, pantay sa amplitude, ngunit may phase difference na π/2. Ang nagreresultang electric field ng liwanag ay umiikot sa isang bilog sa paligid ng direksyon ng pagpapalaganap.
★Elliptical polarization: inilalarawan ng electric field ng elliptically polarized light ang isang ellipse, kumpara sa isang bilog sa pamamagitan ng circular polarization. Ang electric field na ito ay maaaring ituring na kumbinasyon ng dalawang linear na bahagi na may magkaibang amplitude at/o isang phase difference na hindi π/2. Ito ang pinakapangkalahatang paglalarawan ng polarized na ilaw, at ang pabilog at linear na polarized na ilaw ay maaaring tingnan bilang mga espesyal na kaso ng elliptically polarized na ilaw.
Ang dalawang orthogonal Linear polarization state ay madalas na tinutukoy bilang "S" at "P",silaay tinukoy sa pamamagitan ng kanilang kamag-anak na oryentasyon sa eroplano ng saklaw.P-polarized na ilawna oscillating parallel sa eroplanong ito ay "P", habang ang s-polarized na ilaw na may electric field polarized na patayo sa eroplanong ito ay "S".Mga polarizeray mga pangunahing elemento ng optical para sa pagkontrol sa iyong polarization, pagpapadala ng nais na estado ng polarization habang sinasalamin, sinisipsip o nililihis ang natitira. Mayroong isang malawak na pagkakaiba-iba ng mga uri ng polarizer, bawat isa ay may sariling mga pakinabang at disadvantages. Upang matulungan kang piliin ang pinakamahusay na polarizer para sa iyong aplikasyon, tatalakayin namin ang mga detalye ng polarizer pati na rin ang gabay sa pagpili ng mga polarizer.
P at S pol. ay tinukoy sa pamamagitan ng kanilang kamag-anak na oryentasyon sa eroplano ng saklaw
Mga Detalye ng Polarizer
Ang mga polarizer ay tinukoy ng ilang pangunahing parameter, ang ilan sa mga ito ay partikular sa mga optika ng polarization. Ang pinakamahalagang mga parameter ay:
⊙Transmission: Ang halagang ito ay maaaring tumutukoy sa pagpapadala ng linearly polarized na ilaw sa direksyon ng polarization axis, o sa pagpapadala ng unpolarized na ilaw sa pamamagitan ng polarizer. Ang parallel transmission ay ang pagpapadala ng unpolarized na liwanag sa pamamagitan ng dalawang polarizer na ang kanilang mga polarization axes ay nakahanay sa parallel, habang ang crossed transmission ay ang transmission ng unpolarized na ilaw sa pamamagitan ng dalawang polarizer na ang kanilang mga polarization axes ay tumawid. Para sa mga ideal na polarizer transmission ng linearly polarized light na kahanay sa polarization axis ay 100%, parallel transmission ay 50% at crossed transmission ay 0%. Ang unpolarized na ilaw ay maaaring ituring na isang mabilis na nag-iiba-ibang random na kumbinasyon ng p- at s-polarized na ilaw. Ang isang perpektong linear polarizer ay magpapadala lamang ng isa sa dalawang linear na polarization, na binabawasan ang paunang unpolarized intensity I.0sa kalahati, ibig sabihin,I=I0/2,kaya ang parallel transmission (para sa unpolarized light) ay 50%. Para sa linearly polarized light na may intensity I0, ang intensity na ipinadala sa pamamagitan ng isang perpektong polarizer, I, ay maaaring ilarawan ng batas ni Malus, ibig sabihin,I=I0cos2Økung saan ang θ ay ang anggulo sa pagitan ng incident linear polarization at ang polarization axis. Nakikita namin na para sa parallel axes, 100% transmission ay nakakamit, habang para sa 90° axes, na kilala rin bilang crossed polarizers, mayroong 0% transmission, kaya ang crossed transmission ay 0%. Gayunpaman sa mga real-world na application ang transmission ay hindi maaaring eksaktong 0%, samakatuwid, ang mga polarizer ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang extinction ratio tulad ng inilarawan sa ibaba, na maaaring magamit upang matukoy ang aktwal na paghahatid sa pamamagitan ng dalawang crossed polarizer.
⊙Extinction Ratio at Degree ng Polarization: Ang polarizing properties ng isang linear polarizer ay karaniwang tinutukoy ng antas ng polarization o polarization na kahusayan, ibig sabihin, P=(T1-T2)/(T1+T2) at ang ratio ng pagkalipol nito, ibig sabihin, ρp=T2/T1kung saan ang mga pangunahing transmittance ng linearly polarized na ilaw sa pamamagitan ng isang polarizer ay T1 at T2. Ang T1 ay ang pinakamataas na transmission sa pamamagitan ng polarizer at nangyayari kapag ang transmission axis ng polarizer ay parallel sa polarization ng insidente na linearly polarized beam; Ang T2 ay ang pinakamababang transmission sa pamamagitan ng polarizer at nangyayari kapag ang transmission axis ng polarizer ay patayo sa polarization ng insidente na linearly polarized beam.
Ang pagganap ng pagkalipol ng isang linear polarizer ay madalas na ipinahayag bilang 1 / ρp : 1. Ang parameter na ito ay mula sa mas mababa sa 100:1 (ibig sabihin, mayroon kang 100 beses na mas maraming transmission para sa P polarized light kaysa sa S polarized light) para sa matipid na sheet polarizer hanggang 106:1 para sa mataas na kalidad na birefringent crystalline polarizer. Ang ratio ng pagkalipol ay karaniwang nag-iiba sa wavelength at anggulo ng insidente at dapat suriin kasama ng iba pang mga kadahilanan tulad ng gastos, laki, at polarized na paghahatid para sa isang partikular na aplikasyon. Bilang karagdagan sa extinction ratio, maaari nating sukatin ang pagganap ng isang polarizer sa pamamagitan ng pagkilala sa kahusayan. Ang antas ng kahusayan ng polarization ay tinatawag na "contrast", ang ratio na ito ay karaniwang ginagamit kapag isinasaalang-alang ang mga low light application kung saan ang mga pagkawala ng intensity ay kritikal.
⊙Anggulo ng pagtanggap: Ang anggulo ng pagtanggap ay ang pinakamalaking paglihis mula sa anggulo ng saklaw ng disenyo kung saan gaganap pa rin ang polarizer sa loob ng mga pagtutukoy. Karamihan sa mga polarizer ay idinisenyo upang gumana sa isang anggulo ng saklaw na 0° o 45°, o sa anggulo ng Brewster. Ang anggulo ng pagtanggap ay mahalaga para sa pagkakahanay ngunit may partikular na kahalagahan kapag nagtatrabaho sa mga non-collimated beam. Ang wire grid at dichroic polarizer ay may pinakamalaking anggulo ng pagtanggap, hanggang sa ganap na anggulo ng pagtanggap na halos 90°.
⊙Konstruksyon: Ang mga polarizer ay may maraming anyo at disenyo. Ang mga thin film polarizer ay mga manipis na pelikula na katulad ng mga optical filter. Ang polarizing plate beamsplitters ay manipis, flat plate na nakalagay sa isang anggulo sa beam. Ang polarizing cube beamsplitters ay binubuo ng dalawang right angle prisms na pinagsama-sama sa hypotenuse.
Ang mga birefringent polarizer ay binubuo ng dalawang mala-kristal na prism na pinagsama-sama, kung saan ang anggulo ng mga prisma ay tinutukoy ng partikular na disenyo ng polarizer.
⊙Malinaw na aperture: Ang malinaw na aperture ay kadalasang pinaka mahigpit para sa mga birefringent na polarizer dahil nililimitahan ng availability ng mga optically pure crystal ang laki ng mga polarizer na ito. Ang mga dichroic polarizer ay may pinakamalaking magagamit na malinaw na mga aperture dahil ang kanilang katha ay nagbibigay ng sarili sa mas malalaking sukat.
⊙Haba ng optical path: Ang haba ng ilaw ay dapat dumaan sa polarizer. Mahalaga para sa dispersion, mga limitasyon ng pinsala, at mga hadlang sa espasyo, ang mga haba ng optical path ay maaaring maging makabuluhan sa mga birefringent polarizer ngunit kadalasan ay maikli sa mga dichroic polarizer.
⊙Damage threshold: Ang laser damage threshold ay tinutukoy ng materyal na ginamit pati na rin ang polarizer na disenyo, na may birefringent polarizer na karaniwang may pinakamataas na damage threshold. Ang semento ang kadalasang pinaka-madaling kapitan sa pagkasira ng laser, kaya naman ang mga optically contacted beamsplitters o air spaced birefringent polarizer ay may mas mataas na damage threshold.
Gabay sa Pagpili ng Polarizer
Mayroong ilang mga uri ng mga polarizer kabilang ang dichroic, cube, wire grid, at crystalline. Walang isang uri ng polarizer ang perpekto para sa bawat aplikasyon, bawat isa ay may sariling natatanging lakas at kahinaan.
Ang mga Dichroic Polarizer ay nagpapadala ng isang partikular na estado ng polariseysyon habang hinaharangan ang lahat ng iba pa. Ang tipikal na konstruksyon ay binubuo ng isang solong pinahiran na substrate o polymer dichroic film, na naka-sandwich ng dalawang glass plate. Kapag ang isang natural na sinag ay nagpapadala sa pamamagitan ng dichroic na materyal, ang isa sa bahagi ng orthogonal polarization ng sinag ay malakas na hinihigop at ang isa ay lumalabas na may mahinang pagsipsip. Kaya, ang dichroic sheet polarizer ay maaaring gamitin upang i-convert ang random na polarized beam sa linearly polarized beam. Kung ikukumpara sa polarizing prisms, ang dichroic sheet polarizer ay nag-aalok ng mas malaking sukat at katanggap-tanggap na anggulo. Bagama't makikita mo ang mataas na extinction sa mga ratio ng gastos, nililimitahan ng konstruksiyon ang paggamit para sa mga high power laser o mataas na temperatura. Available ang mga dichroic polarizer sa malawak na hanay ng mga form, mula sa murang laminated film hanggang sa precision high contrast polarizer.
Ang mga dichroic polarizer ay sumisipsip ng hindi gustong estado ng polariseysyon
Ang Polarizing Cube Beamsplitters ay ginawa sa pamamagitan ng pagsali sa dalawang right angle prisms na may coated hypotenuse. Ang polarizing coating ay karaniwang binubuo ng mga alternating layer ng mataas at mababang index na materyales na sumasalamin sa S polarized na ilaw at nagpapadala ng P. Ang resulta ay dalawang orthogonal beam sa isang anyo na madaling i-mount at ihanay. Ang polarizing coatings ay kadalasang makatiis ng mataas na densidad ng kapangyarihan, gayunpaman ang mga pandikit na ginamit sa pagsemento sa mga cube ay maaaring mabigo. Ang failure mode na ito ay maaaring alisin sa pamamagitan ng optically contacting. Bagama't karaniwang nakikita natin ang mataas na contrast para sa transmitted beam, ang reflected contrast ay kadalasang mas mababa.
Nagtatampok ang mga wire grid polarizer ng hanay ng mga microscopic wire sa isang glass substrate na piling nagpapadala ng P-Polarized na ilaw at sumasalamin sa S-Polarized na liwanag. Dahil sa mekanikal na katangian, ang mga wire grid polarizer ay nagtatampok ng wavelength band na nililimitahan lamang ng transmission ng substrate na ginagawa itong perpekto para sa mga broadband application na nangangailangan ng mataas na contrast polarization.
Ang polarization na patayo sa mga metal na wire ay ipinadala
Ang crystalline polarizer ay nagpapadala ng nais na polariseysyon at inilihis ang natitira sa pamamagitan ng paggamit ng mga katangian ng birefringent ng kanilang mga mala-kristal na materyales
Ginagamit ng mga kristal na polarizer ang mga katangian ng birefringent ng substrate upang baguhin ang estado ng polarization ng papasok na ilaw. Ang mga materyales ng birefringent ay may bahagyang magkakaibang mga indeks ng repraksyon para sa liwanag na nakapolarize sa iba't ibang oryentasyon na nagiging sanhi ng iba't ibang mga estado ng polarisasyon na maglakbay sa materyal sa iba't ibang bilis.
Ang mga Wollaston polarizer ay isang uri ng crystalline polarizer na binubuo ng dalawang birefringent right angle prisms na pinagdikit, upang ang kanilang mga optical axes ay patayo. Bilang karagdagan, ang mataas na threshold ng pinsala ng mga mala-kristal na polarizer ay ginagawa itong perpekto para sa mga aplikasyon ng laser.
Wollaston Polarizer
Kasama sa malawak na lineup ng mga polarizer ng Paralight Optics ang Polarizing Cube Beamsplitters, High Performance Two Channel PBS, High Power Polarizing Cube Beamsplitters, 56° Polarizing Plate Beamsplitters, 45° Polarizing Plate Beamsplitters, Dichroic Sheet Polarizers, Nanoparticle Linear Polarizers o Crystalline Polarizers, Biref Taylor Polarizer, Glan Laser Polarizer, Glan Thompson Polarizer, Wollaston Polarizer, Rochon Polarizer), Variable Circular Polarizer, at Polarizing Beam Displacer / Combiner.
Laser Line Polarizer
Para sa mas detalyadong impormasyon sa polarization optics o kumuha ng quote, mangyaring makipag-ugnayan sa amin.
