Umumiy koʻrinish
Polarizatsiya optikasi nurlanishning qutblanish holatini o'zgartirish uchun ishlatiladi. Bizning polarizatsiya optikasiga polarizatorlar, to'lqin plitalari / retarderlari, depolarizatorlar, faraday rotatorlari va UV, ko'rinadigan yoki IQ spektral diapazonlaridagi optik izolyatorlar kiradi.
1064 nm Faraday aylantiruvchisi
Bo'sh joy izolyatori
Yuqori quvvatli Nd-YAG polarizatori
Optik dizayn ko'pincha yorug'likning to'lqin uzunligi va intensivligiga e'tibor qaratadi, shu bilan birga uning qutblanishini e'tiborsiz qoldiradi. Biroq, qutblanish to'lqin sifatida yorug'likning muhim xususiyatidir. Yorug'lik elektromagnit to'lqin bo'lib, bu to'lqinning elektr maydoni tarqalish yo'nalishiga perpendikulyar ravishda tebranadi. Polarizatsiya holati to'lqin tebranishining tarqalish yo'nalishiga nisbatan yo'nalishini tavsiflaydi. Agar bu elektr maydonining yo'nalishi vaqt ichida tasodifiy o'zgarib tursa, yorug'lik qutbsiz deb ataladi. Agar yorug'lik elektr maydonining yo'nalishi yaxshi aniqlangan bo'lsa, u qutblangan yorug'lik deyiladi. Qutblangan yorug'likning eng keng tarqalgan manbai lazerdir. Elektr maydoni qanday yo'naltirilganligiga qarab, biz qutblangan yorug'likni uch turdagi qutblanishga ajratamiz:
★Chiziqli polarizatsiya: tebranish va tarqalish bir tekislikda.Thechiziqli polarizatsiyalangan yorug'likning elektr maydoni cikkita perpendikulyar, amplitudasi teng, chiziqli bo'lib turadi fazalar farqi bo'lmagan komponentlar.Yorug'likning natijaviy elektr maydoni tarqalish yo'nalishi bo'yicha bitta tekislik bilan chegaralangan.
★Diraviy polarizatsiya: yorug'likning yo'nalishi vaqt o'tishi bilan spiral tarzda o'zgaradi. Nurning elektr maydoni bir-biriga perpendikulyar, amplitudasi teng, lekin fazalar farqi p/2 bo'lgan ikkita chiziqli komponentdan iborat. Yorug'likning hosil bo'lgan elektr maydoni tarqalish yo'nalishi bo'yicha aylana bo'ylab aylanadi.
★Eliptik qutblanish: elliptik qutblangan yorug'likning elektr maydoni ellipsni tasvirlaydi, aylanaga nisbatan aylana polarizatsiyasi. Ushbu elektr maydonini turli amplitudali ikkita chiziqli komponentlarning birikmasi va/yoki p/2 bo'lmagan fazalar farqi deb hisoblash mumkin. Bu qutblangan yorug'likning eng umumiy tavsifi va dumaloq va chiziqli qutblangan yorug'likni elliptik polarizatsiyalangan yorug'likning maxsus holatlari sifatida ko'rish mumkin.
Ikki ortogonal chiziqli qutblanish holati ko'pincha "S" va "P" deb nomlanadi,ulartushish tekisligiga nisbatan nisbiy orientatsiyasi bilan aniqlanadi.P-polyarizatsiyalangan yorug'likBu tekislikka parallel ravishda tebranuvchi "P", bu tekislikka perpendikulyar qutblangan elektr maydoniga ega bo'lgan s-polyarizatsiyalangan yorug'lik esa "S" dir.Polarizatorlarqutblanishingizni nazorat qilish, qolgan qismini aks ettirish, singdirish yoki chetga chiqarishda istalgan qutblanish holatini uzatish uchun asosiy optik elementlardir. Polarizatorlarning ko'p turlari mavjud, ularning har biri o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega. Ilovangiz uchun eng yaxshi polarizatorni tanlashga yordam berish uchun biz polarizatorning texnik xususiyatlari va polarizatorlarni tanlash bo'yicha qo'llanmani muhokama qilamiz.
P va S pol. tushish tekisligiga nisbatan orientatsiyasi bilan belgilanadi
Polarizatorning texnik xususiyatlari
Polarizatorlar bir nechta asosiy parametrlar bilan belgilanadi, ularning ba'zilari polarizatsiya optikasiga xosdir. Eng muhim parametrlar:
⊙O'tkazish: Bu qiymat polarizatsiya o'qi yo'nalishi bo'yicha chiziqli polarizatsiyalangan yorug'likning uzatilishini yoki polarizator orqali polarizatsiyalanmagan yorug'likning uzatilishini anglatadi. Parallel uzatish - qutblanmagan yorug'likning ikkita qutblanish o'qlari parallel ravishda tekislangan polarizatorlar orqali o'tishi, kesishgan uzatish esa qutblanish o'qlari kesishgan ikkita qutblashtirgich orqali qutblanmagan yorug'likning o'tkazilishi. Ideal polarizatorlar uchun polarizatsiya o'qiga parallel ravishda chiziqli polarizatsiyalangan yorug'likning uzatilishi 100%, parallel uzatish 50% va kesishgan uzatish 0% ni tashkil qiladi. Polarizatsiyalanmagan yorug'likni p- va s-polyarizatsiyalangan yorug'likning tez o'zgaruvchan tasodifiy birikmasi deb hisoblash mumkin. Ideal chiziqli polarizator ikkita chiziqli polarizatsiyadan birinigina uzatadi, bu esa dastlabki qutblanmagan intensivlikni pasaytiradi.0yarmiga, ya'ni,I=I0/2,shuning uchun parallel uzatish (polarizatsiyalanmagan yorug'lik uchun) 50% ni tashkil qiladi. I intensivlikdagi chiziqli qutblangan yorug'lik uchun0, ideal polarizator orqali uzatiladigan intensivlik I, Malus qonuni bilan tavsiflanishi mumkin, ya'ni,I=I0cos2Øbu yerda th - hodisa chiziqli polarizatsiya va qutblanish o'qi orasidagi burchak. Parallel o'qlar uchun 100% uzatishga erishilganini ko'ramiz, 90 ° o'qlar esa, shuningdek, kesishgan polarizatorlar sifatida ham tanilgan, 0% uzatish mavjud, shuning uchun kesishgan uzatish 0% ni tashkil qiladi. Biroq, real dunyo ilovalarida uzatish hech qachon aniq 0% bo'lishi mumkin emas, shuning uchun polarizatorlar quyida tavsiflanganidek, ikkita kesishgan polarizator orqali haqiqiy uzatishni aniqlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan so'nish nisbati bilan tavsiflanadi.
⊙Yo'qolish nisbati va qutblanish darajasi: Chiziqli polarizatorning qutblanish xususiyatlari odatda qutblanish darajasi yoki qutblanish samaradorligi bilan belgilanadi, ya'ni P=(T1-T2)/(T1+T2) va uning so'nish nisbati, ya'ni rp=T2/T1polarizator orqali chiziqli qutblangan yorug'likning asosiy o'tkazuvchanliklari T1 va T2. T1 - polarizator orqali maksimal uzatish va polarizatorning uzatish o'qi tushayotgan chiziqli polarizatsiyalangan nurning polarizatsiyasiga parallel bo'lganda sodir bo'ladi; T2 - polarizator orqali minimal uzatish va polarizatorning uzatish o'qi tushgan chiziqli polarizatsiyalangan nurning polarizatsiyasiga perpendikulyar bo'lganda sodir bo'ladi.
Chiziqli polarizatorning so'nish ko'rsatkichi ko'pincha 1 / rp : 1 sifatida ifodalanadi. Bu parametr 100:1 dan kamroq diapazonda (ya'ni siz P polarizatsiyalangan yorug'lik uchun S qutblangan yorug'likdan 100 marta ko'proq o'tkazasiz) tejamkor qatlamli polarizatorlar uchun 10 gacha.6:1 yuqori sifatli ikki sinuvchan kristalli polarizatorlar uchun. Yo'qolib ketish nisbati odatda to'lqin uzunligi va tushish burchagiga qarab o'zgaradi va ma'lum bir dastur uchun narx, o'lcham va qutblangan uzatish kabi boshqa omillar bilan birga baholanishi kerak. Yo'qolib ketish nisbatiga qo'shimcha ravishda, samaradorlikni tavsiflash orqali polarizatorning ishlashini o'lchashimiz mumkin. Polarizatsiya samaradorligi darajasi "kontrast" deb ataladi, bu nisbat odatda intensivlik yo'qotishlari muhim bo'lgan kam yorug'lik ilovalarini ko'rib chiqishda ishlatiladi.
⊙Qabul qilish burchagi: Qabul qilish burchagi dizayn tushish burchagidan eng katta og'ish bo'lib, polarizator hali ham spetsifikatsiyalar doirasida ishlaydi. Ko'pgina polarizatorlar 0 ° yoki 45 ° tushish burchagida yoki Brewster burchagida ishlashga mo'ljallangan. Qabul qilish burchagi hizalanish uchun muhim, lekin kollimatsiyalanmagan nurlar bilan ishlashda alohida ahamiyatga ega. Simli panjara va dikroik polarizatorlar deyarli 90 ° gacha bo'lgan to'liq qabul qilish burchagiga qadar eng katta qabul qilish burchaklariga ega.
⊙Qurilish: Polarizatorlar turli shakl va dizaynlarda bo'ladi. Yupqa plyonkali polarizatorlar optik filtrlarga o'xshash nozik plyonkalardir. Polarizatsiya plitasi nurlarini ajratuvchilar - bu nurga burchak ostida joylashgan nozik, tekis plitalar. Polarizatsiya qiluvchi kub nur ajratgichlar gipotenuzada birga o'rnatilgan ikkita to'g'ri burchakli prizmadan iborat.
Ikkitomonlama polarizatorlar bir-biriga o'rnatilgan ikkita kristalli prizmadan iborat bo'lib, bu erda prizmalarning burchagi o'ziga xos polarizator dizayni bilan belgilanadi.
⊙Aniq diafragma: Shaffof diafragma odatda ikki singan polarizatorlar uchun eng cheklovchi hisoblanadi, chunki optik jihatdan toza kristallarning mavjudligi bu polarizatorlarning hajmini cheklaydi. Dikroik polarizatorlar mavjud bo'lgan eng katta aniq teshiklarga ega, chunki ularning ishlab chiqarilishi kattaroq o'lchamlarga ega.
⊙Optik yo'l uzunligi: uzunlikdagi yorug'lik polarizator orqali o'tishi kerak. Dispersiya, shikastlanish chegaralari va bo'shliq cheklovlari uchun muhim bo'lgan optik yo'l uzunligi ikki tomonlama polarizatorlarda muhim bo'lishi mumkin, ammo dikroik polarizatorlarda odatda qisqa bo'ladi.
⊙Zarar chegarasi: Lazerning shikastlanish chegarasi ishlatiladigan material, shuningdek, polarizator dizayni bilan belgilanadi, ikki sindiruvchi polarizatorlar odatda eng yuqori shikastlanish chegarasiga ega. Tsement ko'pincha lazer shikastlanishiga eng sezgir element hisoblanadi, shuning uchun optik aloqada bo'lgan nur ajratgichlar yoki havo oralig'ida joylashgan ikki sindiruvchi polarizatorlar yuqori shikastlanish chegaralariga ega.
Polarizatorni tanlash bo'yicha qo'llanma
Polarizatorlarning bir nechta turlari mavjud, ular orasida dikroik, kubik, simli panjara va kristall. Hech bir polarizator turi har bir dastur uchun ideal emas, ularning har biri o'ziga xos kuchli va zaif tomonlariga ega.
Dikroik polarizatorlar ma'lum bir polarizatsiya holatini uzatadi va boshqalarni bloklaydi. Odatda konstruksiya bitta qoplangan substrat yoki polimer dikroik plyonkadan iborat bo'lib, sandviçlangan ikkita shisha plastinka. Tabiiy nur dikroik material orqali uzatilganda, nurning ortogonal qutblanish komponentlaridan biri kuchli so'riladi, ikkinchisi esa zaif yutilish bilan chiqib ketadi. Shunday qilib, dixroik qatlam polarizatori tasodifiy polarizatsiyalangan nurni chiziqli polarizatsiyalangan nurga aylantirish uchun ishlatilishi mumkin. Polarizatsiya prizmalari bilan solishtirganda, dikroik qatlam polarizatori ancha katta o'lcham va maqbul burchakni taklif qiladi. Narxlar nisbati yuqori so'nishini ko'rasiz, qurilish yuqori quvvatli lazerlar yoki yuqori haroratlar uchun foydalanishni cheklaydi. Dikroik polarizatorlar arzon narxlardagi laminatlangan plyonkadan aniq yuqori kontrastli polarizatorlargacha bo'lgan keng turdagi shakllarda mavjud.
Dikroik polarizatorlar kiruvchi polarizatsiya holatini o'zlashtiradi
Polarizatsiya kub nurlarini ajratuvchilar ikkita to'g'ri burchakli prizma bilan qoplangan gipotenuzani birlashtirish orqali amalga oshiriladi. Polarizatsiya qoplamasi odatda S polarizatsiyalangan yorug'likni aks ettiruvchi va P ni o'tkazuvchi yuqori va past indeksli materiallarning o'zgaruvchan qatlamlaridan iborat. Natijada o'rnatish va tekislash oson bo'lgan shakldagi ikkita ortogonal nur hosil bo'ladi. Polarizatsiya qoplamalari odatda yuqori quvvat zichligiga bardosh berishi mumkin, ammo kublarni tsementlash uchun ishlatiladigan yopishtiruvchi moddalar muvaffaqiyatsiz bo'lishi mumkin. Ushbu nosozlik holatini optik aloqa orqali yo'q qilish mumkin. Biz odatda uzatilgan nur uchun yuqori kontrastni ko'rsak-da, aks ettirilgan kontrast odatda pastroq bo'ladi.
Simli tarmoqli polarizatorlar P-Polarizatsiyalangan yorug'likni tanlab o'tkazadigan va S-Polarizatsiyalangan yorug'likni aks ettiruvchi shisha taglikdagi mikroskopik simlar qatoriga ega. Mexanik xususiyatga ega bo'lganligi sababli, simli tarmoqli polarizatorlar to'lqin uzunligi diapazoniga ega bo'lib, ular faqat substratning uzatilishi bilan chegaralanadi, bu ularni yuqori kontrastli polarizatsiyani talab qiladigan keng polosali ilovalar uchun ideal qiladi.
Metall simlarga perpendikulyar polarizatsiya uzatiladi
Kristal polarizator istalgan qutblanishni uzatadi va qolgan qismini kristalli materiallarining ikki sinuvchan xususiyatlaridan foydalangan holda chetga surib qo'yadi.
Kristal polarizatorlar kiruvchi yorug'likning qutblanish holatini o'zgartirish uchun substratning ikki sindirish xususiyatlaridan foydalanadi. Bir-biriga singan materiallar turli yo'nalishlarda qutblangan yorug'lik uchun bir oz farqli sinishi ko'rsatkichlariga ega, bu esa turli qutblanish holatlarining material bo'ylab turli tezliklarda harakatlanishiga olib keladi.
Vollaston polarizatorlari kristall polarizatorlarning bir turi bo'lib, ularning optik o'qlari perpendikulyar bo'lishi uchun bir-biriga tsementlangan ikkita ikki singan to'g'ri burchakli prizmadan iborat. Bundan tashqari, kristalli polarizatorlarning yuqori shikastlanish chegarasi ularni lazerli ilovalar uchun ideal qiladi.
Vollaston polarizatori
Paralight Optics-ning keng polarizatorlar qatoriga qutblantiruvchi kub nurlarini ajratgichlar, yuqori samarali ikki kanalli PBS, yuqori quvvatli qutblantiruvchi kub nurlarini ajratgichlar, 56° qutblanuvchi plastinka nurlarini ajratgichlar, 45° polarizatsiyalovchi plastinka nurlarini ajratgichlar, dichroic varaq polarizatorlari yoki polarizatorlar, Glan Teylor Polarizatorlari, Glan Lazer Polarizatorlari, Glan Tompson Polarizatorlari, Vollaston Polarizatorlari, Rochon Polarizatorlari), O'zgaruvchan doiraviy polarizatorlar va Polarizatsiya nurlarini almashtirgichlar / Kombinatorlar.
Lazer chiziqli polarizatorlar
Polarizatsiya optikasi haqida batafsil ma'lumot olish yoki narxni olish uchun biz bilan bog'laning.
