Polarisatorer

Polarisatorer definieras av några nyckelparametrar, av vilka några är specifika för polarisationsoptik.De viktigaste parametrarna är:

⊙Transmission: Detta värde hänvisar antingen till transmissionen av linjärt polariserat ljus i polarisationsaxelns riktning, eller till transmissionen av opolariserat ljus genom polarisatorn.Parallell transmission är överföringen av opolariserat ljus genom två polarisatorer med deras polarisationsaxlar parallellt riktade, medan korsad transmission är överföringen av opolariserat ljus genom två polarisatorer med deras polarisationsaxlar korsade.För idealiska polarisatorer är överföringen av linjärt polariserat ljus parallellt med polarisationsaxeln 100 %, parallell överföring är 50 % och korsad överföring är 0 %.Opolariserat ljus kan betraktas som en snabbt varierande slumpmässig kombination av p- och s-polariserat ljus.En idealisk linjär polarisator kommer bara att sända en av de två linjära polarisationerna, vilket minskar den initiala opolariserade intensiteten I₀med hälften, dvs.Jag=jag₀/2,så parallell överföring (för opolariserat ljus) är 50 %.För linjärt polariserat ljus med intensitet I₀, intensiteten som överförs genom en ideal polarisator, I, kan beskrivas med Malus lag, dvs.Jag=jag₀cos²Ødär θ är vinkeln mellan den infallande linjära polarisationen och polarisationsaxeln.Vi ser att för parallella axlar uppnås 100 % transmission, medan det för 90° axlar, även känd som korsade polarisatorer, finns 0 % transmission, så korsad transmission är 0 %.Men i verkliga tillämpningar skulle transmissionen aldrig kunna vara exakt 0 %, därför kännetecknas polarisatorer av ett utsläckningsförhållande som beskrivs nedan, vilket kan användas för att bestämma den faktiska transmissionen genom två korsade polarisatorer.

⊙Utsläckningsförhållande och polariseringsgrad: De polariserande egenskaperna hos en linjär polarisator definieras typiskt av graden av polarisation eller polarisationseffektivitet, dvs P=(T₁-T₂)/(T₁+T₂) och dess extinktionsförhållande, dvs ρp=T₂/T₁där de huvudsakliga transmittanserna för det linjärt polariserade ljuset genom en polarisator är T1 och T2.TI är den maximala överföringen genom polarisatorn och inträffar när överföringsaxeln för polarisatorn är parallell med polarisationen av den infallande linjärt polariserade strålen;T2 är den minsta överföringen genom polarisatorn och inträffar när överföringsaxeln för polarisatorn är vinkelrät mot polarisationen av den infallande linjärt polariserade strålen.

Extinktionsprestandan för en linjär polarisator uttrycks ofta som 1 / ρp : 1. Denna parameter sträcker sig från mindre än 100:1 (vilket innebär att du har 100 gånger mer transmission för P-polariserat ljus än S-polariserat ljus) för ekonomiska arkpolarisatorer till 10⁶:1 för högkvalitativa dubbelbrytande kristallina polarisatorer.Släckningsförhållandet varierar typiskt med våglängd och infallsvinkel och måste utvärderas tillsammans med andra faktorer som kostnad, storlek och polariserad transmission för en given applikation.Förutom utsläckningsförhållande kan vi mäta prestandan hos en polarisator genom att karakterisera effektiviteten.Graden av polarisationseffektivitet kallas "kontrast", detta förhållande används ofta när man överväger applikationer med svagt ljus där intensitetsförluster är kritiska.

⊙Acceptansvinkel: Acceptansvinkeln är den största avvikelsen från designinfallsvinkeln vid vilken polarisatorn fortfarande kommer att fungera inom specifikationerna.De flesta polarisatorer är designade för att fungera vid en infallsvinkel på 0° eller 45°, eller vid Brewsters vinkel.Acceptansvinkeln är viktig för inriktning men har särskild betydelse vid arbete med icke-kollimerade strålar.Trådnät och dikroiska polarisatorer har de största acceptansvinklarna, upp till en full acceptansvinkel på nästan 90°.

⊙Konstruktion: Polarisatorer finns i många former och utföranden.Tunnfilmspolarisatorer är tunna filmer som liknar optiska filter.Polariserande plattstråldelare är tunna, plana plattor placerade i en vinkel mot strålen.Polariserande kubstråldelare består av två rätvinkliga prismor monterade tillsammans vid hypotenusan.

Dubbelbrytande polarisatorer består av två kristallina prismor monterade tillsammans, där vinkeln på prismorna bestäms av den specifika polarisatorns design.

⊙Klar bländare: Den klara bländaren är vanligtvis mest restriktiv för dubbelbrytande polarisatorer eftersom tillgången på optiskt rena kristaller begränsar storleken på dessa polarisatorer.Dichroic polarisatorer har de största tillgängliga klara öppningarna eftersom deras tillverkning lämpar sig för större storlekar.

⊙Optisk väglängd: Ljuset måste färdas genom polarisatorn.Viktigt för spridning, skadetrösklar och utrymmesbegränsningar, optiska väglängder kan vara betydande i dubbelbrytande polarisatorer men är vanligtvis korta i dikroiska polarisatorer.

⊙Skadetröskel: Laserskadtröskeln bestäms av materialet som används såväl som polarisatorns design, med dubbelbrytande polarisatorer som vanligtvis har den högsta skadetröskeln.Cement är ofta det mest mottagliga elementet för laserskador, vilket är anledningen till att optiskt kontaktade stråldelare eller luftavstånd dubbelbrytande polarisatorer har högre skadetrösklar.