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.
1064 нм Фарадејев ротатор
Изолатор слободног простора
Нд-ИАГ поларизатор велике снаге
Оптички дизајн се често фокусира на таласну дужину и интензитет светлости, занемарујући његову поларизацију.Поларизација је, међутим, важно својство светлости као таласа.Светлост је електромагнетни талас, а електрично поље овог таласа осцилује управно на правац простирања.Стање поларизације описује оријентацију осцилације таласа у односу на правац простирања.Светлост се назива неполаризована ако смер овог електричног поља насумично флуктуира у времену.Ако је смер електричног поља светлости добро дефинисан, назива се поларизована светлост.Најчешћи извор поларизоване светлости је ласер.У зависности од тога како је електрично поље оријентисано, класификујемо поларизовану светлост у три типа поларизације:
★Линеарна поларизација: осцилације и пропагација су у једној равни.Theелектрично поље линеарно поларизоване светлости cсастоји се од две управне, једнаке по амплитуди, линеарне компоненте које немају фазну разлику.Резултујуће електрично поље светлости је ограничено на једну раван дуж правца ширења.
★Кружна поларизација: оријентација светлости се мења током времена на спирални начин.Електрично поље светлости састоји се од две линеарне компоненте које су једна на другу управне, једнаке по амплитуди, али имају фазну разлику од π/2.Резултујуће електрично поље светлости ротира у кругу око правца ширења.
★Елиптичка поларизација: електрично поље елиптично поларизоване светлости описује елипсу, у поређењу са кругом кружном поларизацијом.Ово електрично поље се може посматрати као комбинација две линеарне компоненте са различитим амплитудама и/или фазном разликом која није π/2.Ово је најопштији опис поларизоване светлости, а кружна и линеарна поларизована светлост се могу посматрати као посебни случајеви елиптично поларизоване светлости.
Два ортогонална стања линеарне поларизације се често називају „С“ и „П“,онидефинисани су њиховом релативном оријентацијом на раван инциденције.П-поларизована светлосткоја осцилује паралелно са овом равни су „П“, док су с-поларизована светлост која има електрично поље поларизовано окомито на ову раван су „С“.поларизаторису кључни оптички елементи за контролу ваше поларизације, преносећи жељено стање поларизације док рефлектују, апсорбују или одступају остатак.Постоји велики избор типова поларизатора, од којих сваки има своје предности и недостатке.Да бисмо вам помогли да изаберете најбољи поларизатор за вашу апликацију, разговараћемо о спецификацијама поларизатора, као и водичу за избор поларизатора.
П и С пол.дефинисани су њиховом релативном оријентацијом на раван инциденције
Спецификације поларизатора
Поларизатори су дефинисани са неколико кључних параметара, од којих су неки специфични за поларизациону оптику.Најважнији параметри су:
⊙Пренос: Ова вредност се односи или на пренос линеарно поларизоване светлости у правцу поларизационе осе, или на пренос неполаризоване светлости кроз поларизатор.Паралелни пренос је пренос неполаризоване светлости кроз два поларизатора са паралелно поравнатим поларизационим осама, док је укрштени пренос пренос неполаризоване светлости кроз два поларизатора са укрштеним осама поларизације.За идеалне поларизаторе трансмисија линеарно поларизоване светлости паралелно са поларизационом осом је 100%, паралелна трансмисија је 50% и укрштена трансмисија је 0%.Неполаризована светлост се може сматрати брзо променљивом случајном комбинацијом п- и с-поларизоване светлости.Идеалан линеарни поларизатор ће емитовати само једну од две линеарне поларизације, смањујући почетни неполаризовани интензитет И0на пола, тј.И=И0/2,па је паралелни пренос (за неполаризовану светлост) 50%.За линеарно поларизовану светлост интензитета И0, интензитет који се преноси кроз идеални поларизатор, И, може се описати Малусовим законом, тј.И=И0цос2Øгде је θ угао између упадне линеарне поларизације и поларизационе осе.Видимо да се за паралелне осе постиже 100% пренос, док за осе од 90°, познате и као укрштени поларизатори, постоји 0% преноса, па је укрштени пренос 0%.Међутим, у стварним апликацијама пренос никада не би могао бити тачно 0%, стога, поларизаторе карактерише однос екстинкције као што је описано у наставку, који се може користити за одређивање стварног преноса кроз два укрштена поларизатора.
⊙Однос изумирања и степен поларизације: Поларизационе особине линеарног поларизатора се обично дефинишу степеном поларизације или ефикасности поларизације, тј. П=(Т1-T2)/(Т1+T2) и његов однос екстинкције, тј. ρп=Т2/T1где су главни пропусности линеарно поларизоване светлости кроз поларизатор Т1 и Т2.Т1 је максимални пренос кроз поларизатор и јавља се када је оса преноса поларизатора паралелна са поларизацијом упадног линеарно поларизованог зрака;Т2 је минимални пренос кроз поларизатор и јавља се када је оса преноса поларизатора окомита на поларизацију упадног линеарно поларизованог зрака.
Перформансе гашења линеарног поларизатора се често изражавају као 1 / ρп : 1. Овај параметар се креће од мање од 100:1 (што значи да имате 100 пута више трансмисије за П поларизовану светлост од С поларизоване светлости) за економичне поларизаторе на плочама до 106:1 за висококвалитетне кристалне поларизаторе са двоструким преламањем.Однос екстинкције обично варира са таласном дужином и упадним углом и мора се проценити заједно са другим факторима као што су цена, величина и поларизовани пренос за дату примену.Поред односа екстинкције, можемо мерити перформансе поларизатора карактеризацијом ефикасности.Степен ефикасности поларизације назива се „контраст“, овај однос се обично користи када се разматрају апликације при слабом осветљењу где су губици интензитета критични.
⊙Угао прихватања: Угао прихватања је највеће одступање од пројектованог упадног угла под којим ће поларизатор и даље радити у оквиру спецификација.Већина поларизатора је дизајнирана да ради под упадним углом од 0° или 45°, или под Брустеровим углом.Угао прихватања је важан за поравнање, али има посебан значај када се ради са неколимираним гредама.Жичана мрежа и дихроични поларизатори имају највеће углове прихватања, до пуног угла прихватања од скоро 90°.
⊙Конструкција: Поларизатори долазе у много облика и дизајна.Поларизатори танког филма су танки филмови слични оптичким филтерима.Поларизациони плочасти разделници снопа су танке, равне плоче постављене под углом у односу на сноп.Поларизациони коцкасти разделници снопа се састоје од две правоугаоне призме постављене заједно на хипотенузи.
Дволомни поларизатор се састоји од две кристалне призме постављене заједно, при чему је угао призми одређен специфичним дизајном поларизатора.
⊙Јасан отвор бленде: Прозирни отвор је обично најрестриктивнији за поларизаторе са двоструким преламањем јер доступност оптички чистих кристала ограничава величину ових поларизатора.Дихроични поларизатори имају највеће доступне јасне отворе јер је њихова производња погодна за веће величине.
⊙Дужина оптичке путање: Светлост дужине мора да путује кроз поларизатор.Важно за дисперзију, прагове оштећења и просторна ограничења, дужине оптичких путања могу бити значајне у дволомним поларизаторима, али су обично кратке у дихроичним поларизаторима.
⊙Праг оштећења: Праг оштећења ласера је одређен коришћеним материјалом као и дизајном поларизатора, при чему поларизатори са двоструким преламањем обично имају највиши праг оштећења.Цемент је често најподложнији елемент ласерском оштећењу, због чега оптички контактирани разделници снопа или дволомни поларизатори са ваздушним размаком имају већи праг оштећења.
Водич за избор поларизатора
Постоји неколико типова поларизатора укључујући дихроичне, коцкасте, жичане мреже и кристалне.Ниједан тип поларизатора није идеалан за сваку примену, сваки има своје јединствене снаге и слабости.
Дихроични поларизатори преносе специфично поларизационо стање док блокирају све остале.Типична конструкција се састоји од једног обложеног супстрата или полимерног дихроичног филма, у сендвичу две стаклене плоче.Када се природни сноп преноси кроз дихроични материјал, једна од компоненти ортогоналне поларизације зрака се снажно апсорбује, а друга се гаси са слабом апсорпцијом.Дакле, дихроични поларизатор се може користити за претварање насумично поларизованог зрака у линеарно поларизовани сноп.У поређењу са поларизационим призмама, поларизатор са дихроичном плочом нуди много већу величину и прихватљив угао. Док ћете видети висок однос изумирања и трошкова, конструкција ограничава употребу ласера велике снаге или високих температура.Дихроични поларизатори су доступни у широком спектру облика, у распону од јефтиног ламинираног филма до прецизних поларизатора високог контраста.
Дихроични поларизатори апсорбују нежељено поларизационо стање
Поларизациони коцкасти разделници снопа су направљени спајањем две правоугаоне призме са обложеном хипотенузом.Поларизациони премаз је типично направљен од наизменичних слојева материјала високог и ниског индекса који рефлектују С поларизовану светлост и преносе П. Резултат су два ортогонална снопа у облику који се лако монтира и поравнава.Поларизациони премази обично могу да издрже велику густину снаге, али лепкови који се користе за цементирање коцки могу да покваре.Овај режим квара се може елиминисати оптичким контактом.Иако обично видимо висок контраст за емитовани сноп, рефлектовани контраст је обично нижи.
Поларизатори са жичаном мрежом имају низ микроскопских жица на стакленој подлози која селективно преноси П-поларизовану светлост и рефлектује С-поларизовану светлост.Због механичке природе, поларизатори жичане мреже имају опсег таласне дужине који је ограничен само преносом супстрата што их чини идеалним за широкопојасне апликације које захтевају поларизацију високог контраста.
Преноси се поларизација окомита на металне жице
Кристални поларизатор преноси жељену поларизацију и одступа остатке користећи својства двоструког преламања њихових кристалних материјала
Кристални поларизатори користе својства двоструког преламања супстрата да би променили стање поларизације долазеће светлости.Дволомни материјали имају незнатно различите индексе преламања светлости поларизоване у различитим оријентацијама, што доводи до тога да различита стања поларизације путују кроз материјал различитим брзинама.
Воластонови поларизатори су врста кристалних поларизатора који се састоје од две дволомне правоугаоне призме повезане заједно, тако да су њихове оптичке осе окомите.Поред тога, висок праг оштећења кристалних поларизатора чини их идеалним за ласерске апликације.
Волластон поларизатор
Обимна линија поларизатора компаније Паралигхт Оптицс укључује поларизационе коцкасте разделнике снопа, двоканални ПБС високих перформанси, поларизирајуће коцкасте разделнике снопа велике снаге, 56° поларизационе плочасте разделнике снопа, 45° поларизационе плочасте разделнике снопа, дихроичне поларизаторе, поларизаторе са дихроичним плочама, нанорефлекционе поларизаторе или Ли-Г Тејлоров поларизатор, Глан ласерски поларизатор, Глан Томпсон поларизатор, Воластонов поларизатор, Рошон поларизатор), променљиви кружни поларизатори и измењивачи/комбинери поларизационог зрака.
Ласерски линијски поларизатори
За детаљније информације о поларизационој оптици или за понуду, контактирајте нас.
