ภาพรวม
เลนส์โพลาไรเซชันใช้เพื่อเปลี่ยนสถานะของโพลาไรเซชันของการแผ่รังสีที่ตกกระทบเลนส์โพลาไรเซชันของเราประกอบด้วยโพลาไรเซอร์ แผ่นคลื่น/ตัวหน่วง ดีโพลาไรเซอร์ โรเตเตอร์ฟาราเดย์ และตัวแยกแสงในช่วง UV, ช่วงมองเห็นได้ หรือสเปกตรัม IR
โรเตเตอร์ฟาราเดย์ 1,064 นาโนเมตร
ตัวแยกพื้นที่ว่าง
โพลาไรเซอร์ Nd-YAG กำลังสูง
การออกแบบด้านการมองเห็นมักมุ่งเน้นไปที่ความยาวคลื่นและความเข้มของแสง โดยไม่ละเลยโพลาไรเซชันอย่างไรก็ตาม โพลาไรเซชันเป็นคุณสมบัติที่สำคัญของแสงในฐานะคลื่นแสงคือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และสนามไฟฟ้าของคลื่นนี้จะแกว่งในแนวตั้งฉากกับทิศทางของการแพร่กระจายสถานะโพลาไรเซชันอธิบายการวางแนวของการแกว่งของคลื่นที่สัมพันธ์กับทิศทางของการแพร่กระจายแสงจะเรียกว่าไม่มีโพลาไรซ์หากทิศทางของสนามไฟฟ้าผันผวนตามเวลาแบบสุ่มถ้าทิศทางของสนามไฟฟ้าของแสงถูกกำหนดไว้ชัดเจน เรียกว่าแสงโพลาไรซ์แหล่งกำเนิดแสงโพลาไรซ์ที่พบบ่อยที่สุดคือเลเซอร์ขึ้นอยู่กับการวางแนวของสนามไฟฟ้า เราแบ่งแสงโพลาไรซ์ออกเป็นสามประเภท:
★โพลาไรเซชันเชิงเส้น: การสั่นและการแพร่กระจายอยู่ในระนาบเดียวTheสนามไฟฟ้าของแสงโพลาไรซ์เชิงเส้น cยังคงมีอยู่สองเส้นตั้งฉาก มีแอมพลิจูดเท่ากันและเป็นเส้นตรง ส่วนประกอบที่ไม่มีเฟสต่างกันสนามไฟฟ้าผลลัพธ์ของแสงถูกจำกัดอยู่ในระนาบเดียวตามทิศทางการแพร่กระจาย
★โพลาไรเซชันแบบวงกลม: การวางแนวของแสงจะเปลี่ยนไปตามเวลาในลักษณะขดลวดสนามไฟฟ้าของแสงประกอบด้วยองค์ประกอบเชิงเส้นสองส่วนที่ตั้งฉากกัน โดยมีแอมพลิจูดเท่ากัน แต่มีความแตกต่างเฟสอยู่ที่ π/2สนามไฟฟ้าผลลัพธ์ของแสงจะหมุนเป็นวงกลมรอบทิศทางการแพร่กระจาย
★โพลาไรเซชันทรงรี: สนามไฟฟ้าของแสงโพลาไรซ์ทรงรีอธิบายวงรี เมื่อเปรียบเทียบกับวงกลมด้วยโพลาไรซ์แบบวงกลมสนามไฟฟ้านี้ถือได้ว่าเป็นการรวมกันขององค์ประกอบเชิงเส้นสองชิ้นที่มีแอมพลิจูดต่างกัน และ/หรือความแตกต่างของเฟสซึ่งไม่ใช่ π/2นี่เป็นคำอธิบายทั่วไปที่สุดของแสงโพลาไรซ์ และแสงโพลาไรซ์แบบวงกลมและเชิงเส้นถือได้ว่าเป็นกรณีพิเศษของแสงโพลาไรซ์แบบวงรี
สถานะโพลาไรเซชันเชิงเส้นสองมุมตั้งฉากมักเรียกว่า "S" และ "P"พวกเขาถูกกำหนดโดยการวางแนวสัมพันธ์กับระนาบตกกระทบแสงโพลาไรซ์ Pที่สั่นขนานกับระนาบนี้คือ "P" ในขณะที่แสงโพลาไรซ์แบบ s ที่มีสนามไฟฟ้าโพลาไรซ์ตั้งฉากกับระนาบนี้คือ "S"โพลาไรเซอร์เป็นองค์ประกอบทางแสงที่สำคัญในการควบคุมโพลาไรเซชันของคุณ โดยส่งสัญญาณสถานะโพลาไรเซชันที่ต้องการในขณะที่สะท้อน ดูดซับ หรือเบี่ยงเบนส่วนที่เหลือโพลาไรเซอร์มีหลายประเภท แต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสียของตัวเองเพื่อช่วยคุณเลือกโพลาไรเซอร์ที่ดีที่สุดสำหรับการใช้งานของคุณ เราจะหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดเฉพาะของโพลาไรเซอร์ตลอดจนคำแนะนำในการเลือกโพลาไรเซอร์
พล.ต. และ ส.ถูกกำหนดโดยการวางแนวสัมพันธ์กับระนาบตกกระทบ
ข้อมูลจำเพาะของโพลาไรเซอร์
โพลาไรเซอร์ถูกกำหนดโดยพารามิเตอร์หลักสองสามตัว ซึ่งบางตัวมีความจำเพาะสำหรับเลนส์โพลาไรเซชันพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดคือ:
การส่งผ่าน: ค่านี้หมายถึงการส่งผ่านแสงโพลาไรซ์เชิงเส้นในทิศทางของแกนโพลาไรซ์ หรือหมายถึงการส่งผ่านแสงที่ไม่มีโพลาไรซ์ผ่านโพลาไรเซอร์การส่งสัญญาณแบบขนานคือการส่งแสงที่ไม่มีโพลาไรซ์ผ่านโพลาไรซ์สองตัวโดยมีแกนโพลาไรเซชันวางขนานกัน ในขณะที่การส่งผ่านแบบข้ามคือการส่งผ่านของแสงที่ไม่มีโพลาไรซ์ผ่านโพลาไรซ์สองตัวที่มีแกนโพลาไรซ์ตัดกันสำหรับการส่งผ่านโพลาไรเซอร์ในอุดมคติของแสงโพลาไรซ์เชิงเส้นขนานกับแกนโพลาไรเซชันคือ 100% การส่งสัญญาณแบบขนานคือ 50% และการส่งผ่านข้ามคือ 0%แสงโพลาไรซ์แบบไม่มีโพลาไรซ์ถือได้ว่าเป็นการผสมผสานแบบสุ่มที่แปรผันอย่างรวดเร็วของแสงโพลาไรซ์แบบ p และ sโพลาไรซ์เชิงเส้นในอุดมคติจะส่งเพียงหนึ่งในสองโพลาไรซ์เชิงเส้นเท่านั้น ซึ่งจะลดความเข้มเริ่มต้นที่ไม่มีโพลาไรซ์ I0ครึ่งหนึ่ง กล่าวคือฉัน = ฉัน0/2,ดังนั้นการส่งผ่านแบบขนาน (สำหรับแสงที่ไม่มีโพลาไรซ์) คือ 50%สำหรับแสงโพลาไรซ์เชิงเส้นที่มีความเข้ม I0ความเข้มที่ส่งผ่านโพลาไรเซอร์ในอุดมคติ I สามารถอธิบายได้ตามกฎของมาลัส กล่าวคือฉัน = ฉัน0เพราะ2Øโดยที่ θ คือมุมระหว่างโพลาไรเซชันเชิงเส้นที่ตกกระทบกับแกนโพลาไรเซชันเราจะเห็นว่าสำหรับแกนขนานนั้น สามารถส่งผ่านได้ 100% ในขณะที่แกน 90° หรือที่รู้จักในชื่อโพลาไรเซอร์แบบไขว้ มีการส่งสัญญาณแบบ 0% ดังนั้นการส่งผ่านแบบข้ามจึงเป็น 0%อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานจริง การส่งข้อมูลไม่สามารถเป็น 0% ได้อย่างแน่นอน ดังนั้น โพลาไรเซอร์จึงมีคุณลักษณะเฉพาะด้วยอัตราส่วนการสูญเสียตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง ซึ่งสามารถใช้เพื่อกำหนดการส่งผ่านจริงผ่านโพลาไรเซอร์แบบไขว้สองตัว
อัตราส่วนการสูญพันธุ์และระดับโพลาไรเซชัน: โดยทั่วไปคุณสมบัติโพลาไรซ์ของโพลาไรเซอร์เชิงเส้นจะถูกกำหนดโดยระดับของโพลาไรเซชันหรือประสิทธิภาพโพลาไรเซชัน เช่น P=(T1-T2)/(ท1+T2) และอัตราการสูญพันธุ์ กล่าวคือ ρp=T2/T1โดยที่การส่งผ่านหลักของแสงโพลาไรซ์เชิงเส้นผ่านโพลาไรเซอร์คือ T1 และ T2T1 คือการส่งผ่านสูงสุดผ่านโพลาไรเซอร์ และเกิดขึ้นเมื่อแกนการส่งผ่านของโพลาไรเซอร์ขนานกับโพลาไรเซชันของลำแสงโพลาไรซ์เชิงเส้นที่ตกกระทบT2 คือการส่งผ่านขั้นต่ำผ่านโพลาไรเซอร์ และเกิดขึ้นเมื่อแกนการส่งผ่านของโพลาไรเซอร์ตั้งฉากกับโพลาไรซ์ของลำแสงโพลาไรซ์เชิงเส้นที่ตกกระทบ
ประสิทธิภาพการสูญพันธุ์ของโพลาไรซ์เชิงเส้นมักแสดงเป็น 1 / ρp : 1 พารามิเตอร์นี้มีช่วงตั้งแต่น้อยกว่า 100:1 (หมายความว่าคุณมีการส่งผ่านแสงโพลาไรซ์ P มากกว่าแสงโพลาไรซ์ S ถึง 100 เท่า) สำหรับโพลาไรซ์แบบแผ่นประหยัดถึง 106:1 สำหรับโพลาไรเซอร์ผลึกแบบรีฟรินเจนต์คุณภาพสูงโดยทั่วไปอัตราการสูญพันธุ์จะแตกต่างกันไปตามความยาวคลื่นและมุมของเหตุการณ์ และจะต้องได้รับการประเมินร่วมกับปัจจัยอื่นๆ เช่น ต้นทุน ขนาด และการส่งผ่านแบบโพลาไรซ์สำหรับการใช้งานที่กำหนดนอกจากอัตราส่วนการสูญเสียแล้ว เรายังสามารถวัดประสิทธิภาพของโพลาไรเซอร์ได้ด้วยการแสดงลักษณะเฉพาะของประสิทธิภาพระดับของประสิทธิภาพโพลาไรเซชันเรียกว่า "คอนทราสต์" โดยทั่วไปจะใช้อัตราส่วนนี้เมื่อพิจารณาการใช้งานที่มีแสงน้อยซึ่งการสูญเสียความเข้มเป็นสิ่งสำคัญ
มุมยอมรับ: มุมยอมรับคือค่าเบี่ยงเบนที่ใหญ่ที่สุดจากมุมตกกระทบการออกแบบ ซึ่งโพลาไรเซอร์จะยังคงทำงานอยู่ภายในข้อกำหนดเฉพาะโพลาไรเซอร์ส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบมาให้ทำงานในมุมตกกระทบ 0° หรือ 45° หรือที่มุมบริวสเตอร์มุมรับมีความสำคัญสำหรับการจัดตำแหน่ง แต่มีความสำคัญเป็นพิเศษเมื่อทำงานกับคานที่ไม่อยู่ในแนวเดียวกันตะแกรงลวดและโพลาไรเซอร์ไดโครอิกมีมุมรับที่ใหญ่ที่สุด สูงสุดถึงมุมรับเต็มที่เกือบ 90°
โครงสร้าง: โพลาไรเซอร์มีหลายรูปแบบและดีไซน์โพลาไรเซอร์แบบฟิล์มบางเป็นฟิล์มบางที่คล้ายกับฟิลเตอร์กรองแสงตัวแยกลำแสงแบบแผ่นโพลาไรซ์เป็นแผ่นแบนบางที่วางอยู่ในมุมกับลำแสงตัวแยกลำแสงแบบโพลาไรซ์ทรงลูกบาศก์ประกอบด้วยปริซึมมุมฉากสองตัวที่ติดตั้งไว้ด้วยกันที่ด้านตรงข้ามมุมฉาก
โพลาไรเซอร์แบบรีฟรินเจนต์ประกอบด้วยปริซึมผลึกสองอันที่ติดตั้งไว้ด้วยกัน โดยที่มุมของปริซึมจะถูกกำหนดโดยการออกแบบโพลาไรเซอร์เฉพาะ
ช่องรับแสงที่ชัดเจน: โดยทั่วไปแล้ว ช่องรับแสงที่ชัดเจนจะมีข้อจำกัดมากที่สุดสำหรับโพลาไรเซอร์แบบหักเหแสง เนื่องจากความพร้อมของผลึกบริสุทธิ์เชิงแสงจะจำกัดขนาดของโพลาไรเซอร์เหล่านี้โพลาไรเซอร์แบบ Dichroic มีรูรับแสงที่ชัดเจนที่ใหญ่ที่สุด เนื่องจากการผลิตทำให้มีขนาดที่ใหญ่ขึ้น
ความยาวเส้นทางแสง: ความยาวแสงจะต้องเคลื่อนที่ผ่านโพลาไรเซอร์สิ่งสำคัญสำหรับการกระจายตัว ขีดจำกัดความเสียหาย และข้อจำกัดด้านพื้นที่ ความยาวเส้นทางแสงอาจมีนัยสำคัญในโพลาไรเซอร์แบบไบรีฟรินเจนต์ แต่มักจะสั้นในโพลาไรเซอร์แบบไดโครอิก
เกณฑ์ความเสียหาย: เกณฑ์ความเสียหายของเลเซอร์ถูกกำหนดโดยวัสดุที่ใช้ตลอดจนการออกแบบโพลาไรเซอร์ โดยที่โพลาไรเซอร์แบบหักเหแสงโดยทั่วไปจะมีเกณฑ์ความเสียหายสูงสุดซีเมนต์มักเป็นองค์ประกอบที่ไวต่อความเสียหายจากเลเซอร์มากที่สุด ซึ่งเป็นเหตุให้ตัวแยกลำแสงที่สัมผัสทางแสงหรือโพลาไรเซอร์แบบแบ่งช่องอากาศมีเกณฑ์ความเสียหายที่สูงกว่า
คู่มือการเลือกโพลาไรเซอร์
โพลาไรเซอร์มีหลายประเภท ได้แก่ ไดโครอิก คิวบ์ กริดลวด และคริสตัลไลน์ไม่มีโพลาไรเซอร์ประเภทใดที่เหมาะกับทุกการใช้งาน แต่ละประเภทมีจุดแข็งและจุดอ่อนเฉพาะตัว
Dichroic Polarizers ส่งสถานะโพลาไรเซชันเฉพาะในขณะที่ปิดกั้นสถานะโพลาไรซ์อื่นทั้งหมดโครงสร้างทั่วไปประกอบด้วยซับสเตรตเคลือบเดี่ยวหรือฟิล์มไดโครอิกโพลีเมอร์ ประกบแผ่นกระจกสองแผ่นประกบกันเมื่อลำแสงธรรมชาติส่งผ่านวัสดุไดโครอิก ส่วนประกอบโพลาไรเซชันเชิงมุมฉากหนึ่งของลำแสงจะถูกดูดซับอย่างแรง และอีกองค์ประกอบหนึ่งออกไปด้วยการดูดซับที่อ่อนแอดังนั้นโพลาไรเซอร์แผ่นไดโครอิกสามารถใช้เพื่อแปลงลำแสงโพลาไรซ์แบบสุ่มให้เป็นลำแสงโพลาไรซ์เชิงเส้นได้เมื่อเปรียบเทียบกับปริซึมโพลาไรซ์ โพลาไรเซอร์แผ่นไดโครอิกมีขนาดที่ใหญ่กว่ามากและมุมที่ยอมรับได้ แม้ว่าคุณจะเห็นอัตราส่วนต้นทุนที่สูญเสียไปสูง แต่การก่อสร้างจะจำกัดการใช้เลเซอร์กำลังสูงหรืออุณหภูมิสูงโพลาไรเซอร์ไดโครอิกมีจำหน่ายหลายรูปแบบ ตั้งแต่ฟิล์มลามิเนตราคาประหยัดไปจนถึงโพลาไรเซอร์คอนทราสต์สูงที่มีความแม่นยำสูง
โพลาไรเซอร์แบบ Dichroic ดูดซับสถานะโพลาไรเซชันที่ไม่ต้องการ
เครื่องแยกลำแสงแบบโพลาไรซ์ Cube ทำขึ้นโดยการเชื่อมปริซึมมุมขวาสองอันเข้ากับด้านตรงข้ามมุมฉากที่เคลือบไว้โดยทั่วไปการเคลือบโพลาไรซ์จะถูกสร้างขึ้นจากชั้นสลับกันของวัสดุดัชนีสูงและต่ำที่สะท้อนแสงโพลาไรซ์ S และส่งผ่าน P ผลลัพธ์ที่ได้คือคานมุมฉากสองอันในรูปแบบที่ง่ายต่อการติดตั้งและจัดแนวโดยทั่วไปการเคลือบโพลาไรซ์สามารถทนต่อความหนาแน่นของพลังงานสูงได้ อย่างไรก็ตาม กาวที่ใช้ในการประสานลูกบาศก์อาจล้มเหลวได้โหมดความล้มเหลวนี้สามารถกำจัดได้โดยการสัมผัสทางแสงแม้ว่าโดยทั่วไปเราจะเห็นคอนทราสต์สูงสำหรับลำแสงที่ส่ง แต่คอนทราสต์ที่สะท้อนกลับมักจะต่ำกว่า
โพลาไรเซอร์แบบตะแกรงลวดมีลักษณะเป็นเส้นลวดขนาดเล็กมากบนพื้นผิวแก้วซึ่งเลือกส่งแสงโพลาไรซ์แบบ P และสะท้อนแสงแบบโพลาไรซ์แบบ Sเนื่องจากลักษณะทางกล โพลาไรเซอร์กริดแบบลวดจึงมีแถบความยาวคลื่นที่ถูกจำกัดโดยการส่งผ่านของสารตั้งต้นเท่านั้น ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานบรอดแบนด์ที่ต้องการโพลาไรซ์คอนทราสต์สูง
โพลาไรซ์ที่ตั้งฉากกับสายไฟโลหะจะถูกส่งออกไป
โพลาไรเซอร์แบบคริสตัลลีนจะส่งโพลาไรเซชันที่ต้องการและเบี่ยงเบนส่วนที่เหลือโดยใช้คุณสมบัติการรีฟรินเจนต์ของวัสดุที่เป็นผลึก
โพลาไรเซอร์แบบคริสตัลลีนใช้คุณสมบัติการรีฟริงเจนต์ของซับสเตรตเพื่อเปลี่ยนสถานะโพลาไรเซชันของแสงที่เข้ามาวัสดุที่รีฟริงเจนต์มีดัชนีการหักเหของแสงที่แตกต่างกันเล็กน้อยสำหรับโพลาไรซ์ของแสงในทิศทางที่ต่างกัน ส่งผลให้สถานะโพลาไรเซชันที่ต่างกันเดินทางผ่านวัสดุด้วยความเร็วที่ต่างกัน
โพลาไรเซอร์ Wollaston เป็นโพลาไรเซอร์แบบผลึกชนิดหนึ่งที่ประกอบด้วยปริซึมมุมขวาแบบหักเหสองอันประสานเข้าด้วยกัน เพื่อให้แกนแสงตั้งฉากกันนอกจากนี้ เกณฑ์ความเสียหายที่สูงของโพลาไรเซอร์แบบผลึกยังทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานเลเซอร์
โพลาไรเซอร์ Wollaston
กลุ่มผลิตภัณฑ์โพลาไรเซอร์ที่กว้างขวางของ Paralight Optics ประกอบด้วย Polarizing Cube Beamsplitters, PBS แบบสองช่องสัญญาณประสิทธิภาพสูง, ตัวแยกสัญญาณ Cube Beam แบบโพลาไรซ์กำลังสูง, ตัวแยกสัญญาณแบบแผ่นโพลาไรซ์ 56°, ตัวแยกสัญญาณแบบแผ่นโพลาไรซ์ 45°, โพลาไรเซอร์แผ่น Dichroic, โพลาไรเซอร์เชิงเส้นอนุภาคนาโน, โพลาไรเซอร์แบบไบรีฟรินเจนต์หรือคริสตัลไลน์ (Glan Taylor Polarizers, Glan Laser Polarizers, Glan Thompson Polarizers, Wollaston Polarizers, Rochon Polarizers), โพลาไรเซอร์แบบวงกลมแบบแปรผัน และ Polarizing Displacers / Combiners ลำแสง
โพลาไรเซอร์เส้นเลเซอร์
หากต้องการข้อมูลโดยละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับเลนส์โพลาไรเซชันหรือขอใบเสนอราคา โปรดติดต่อเรา
