波片的常見類型和分類以及選擇合適波片的方法

時(shí)間：2023-02-20作者：深圳維爾克斯光電有限公司瀏覽：241

Waveplate波片，也稱為延遲器，可以改變激光光束的偏振狀態(tài)，而不會(huì)衰減、偏離或平移光束。波片是控制和分析光的偏振狀態(tài)的理想選擇。它們有三種主要類型——零階波片、多階波片和消色差波片。每種類型都具有*特的優(yōu)勢，具體取決于手頭的應(yīng)用。因此，對(duì)各類波片的深入理解有助于人們選擇正確的波片以及較好的應(yīng)用波片。




多階波片Multiple Order Waveplates

多階波片由一塊石英晶體板（標(biāo)稱厚度為 0.5 毫米）組成，是三種類型中較*的。它們的延遲隨著溫度而變化（圖 4），并且隨著波長而顯著變化（圖 5）。它們是在氣候受控環(huán)境中使用單色光的不錯(cuò)選擇。它們通常在實(shí)驗(yàn)室中與激光耦合。相比之下，礦物學(xué)等應(yīng)用利用多階波片固有的色移（延遲與波長變化）。



圖 4： 7.25λ多階波片在632.8nm的延遲與溫度的關(guān)系                                          圖5：7.25λ 多階波片在 632.8nm 的延遲與波長




多階波片的延遲與波長Multiple Order Waveplates

傳統(tǒng)晶體石英波片的替代品是聚合物延遲膜。該薄膜有多種尺寸和延遲，價(jià)格僅為晶體波片的一小部分。就靈活性而言，薄膜延遲器在應(yīng)用方面**水晶石英。它們的薄聚合物設(shè)計(jì)可以輕松地將薄膜切割成所需的形狀和尺寸。這些薄膜非常適合用于使用 LCD 和光纖的應(yīng)用。聚合物延遲膜也有消色差版本。然而，這種薄膜的損壞閾值較低，不應(yīng)與激光等高功率光源一起使用。此外，它的使用**于可見光譜，因此 UV、NIR 或 IR 應(yīng)用將需要替代品。




零級(jí)波片Zero Order Waveplates

由于它們的總延遲只占多階類型的一小部分，因此零階波片的延遲相對(duì)于溫度（圖 6）和波長變化（圖 7 ）較為恒定。在需要較高穩(wěn)定性或需要較大溫度漂移的情況下，零級(jí)波片是理想的選擇。應(yīng)用示例包括觀察加寬的光譜波長，或使用現(xiàn)場使用的儀器進(jìn)行測量。






圖 6：波長為 632.8nm 的 λ/4 零級(jí)波片的延遲與溫度的關(guān)系                                                      圖7：波長為 632.8nm 的 λ/4 零級(jí)波片的延遲與波長




消色差波片Achromatic Waveplates

由于兩種材料的補(bǔ)償，消色差波片甚至比零級(jí)波片較穩(wěn)定（圖 8）。如果情況涵蓋多個(gè)光譜波長或整個(gè)波段（例如，從紫色到紅色），消色差波片是理想的選擇。



圖 8： 610 – 850nm 消色差波片的延遲與波長




菲涅爾菱形延遲器Fresnel Rhomb Retarders

菲涅耳菱形延遲器利用棱鏡結(jié)構(gòu)內(nèi)特定角度的內(nèi)反射來延遲入射偏振光。光的每次反射通常會(huì)使 p 偏振光分量前進(jìn) λ/8。當(dāng)光從兩個(gè)表面反射后離開棱鏡時(shí)，通過單個(gè)菱形延遲器的總延遲為 λ/4。此外，兩個(gè)菱形延遲器也可以粘合在一起以實(shí)現(xiàn) λ/2 延遲版本。在整個(gè)波長范圍內(nèi)，延遲的變化在2%以內(nèi)。這些延遲器針對(duì)二極管和光纖應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。由于菲涅耳菱形延遲器基于全內(nèi)反射發(fā)揮作用，因此它們可用于寬帶或消色差用途。



圖 9：德國B.halle，λ/4 延遲菲涅爾菱形延遲器（左）和 λ/2 延遲菲涅爾菱形延遲器（右）




結(jié)晶石英偏振旋轉(zhuǎn)器Crystalline Quartz Polarization Rotators

晶體石英偏振旋轉(zhuǎn)器是石英單晶，可旋轉(zhuǎn)入射光的偏振，而與旋轉(zhuǎn)器和光的偏振之間的對(duì)準(zhǔn)無關(guān)。這是由于與晶體結(jié)構(gòu)相關(guān)的石英的旋光性。石英有兩個(gè)對(duì)映體，這意味著 SiO 4的晶格可以形成互為鏡像的兩種不同結(jié)構(gòu)。無論晶體具有哪種結(jié)構(gòu)，都將決定光的偏振方向是順時(shí)針還是逆時(shí)針方向前進(jìn)。由于它們將偏振平面旋轉(zhuǎn)特定角度，因此晶體石英偏振旋轉(zhuǎn)器是波片的**替代品，可用于沿光軸旋轉(zhuǎn)光的整個(gè)偏振，而不僅僅是光的單個(gè)分量。入射光的傳播方向必須垂直于旋轉(zhuǎn)器。

圖 10： 晶體石英偏振旋轉(zhuǎn)器將入射偏振旋轉(zhuǎn) 90°








深圳維爾克斯光電有限公司專注于激光防護(hù)鏡,衍射光學(xué)元件,DOE等, 歡迎致電 18926463275

• 詞條

  詞條說明

• Xenics推出長波紅外相機(jī)Ceres T 1280

  近日Xenics推出了新型長波紅外(LWIR)相機(jī)產(chǎn)品，型號(hào)Ceres T 1280，該型號(hào)相機(jī)繼承了一貫的高性能、高分辨率Ceres T 1280是一款SXGA（1280×1024像素）長波紅外相機(jī)，**于熱成像，具有非常高的精度和穩(wěn)定性能。Ceres T 1280的出現(xiàn)，代表Xenics正在擴(kuò)展高性能熱像儀系列產(chǎn)品。該產(chǎn)品適用于過程監(jiān)控、工業(yè)機(jī)器視覺、醫(yī)療或科學(xué)等要求高分辨率和**熱成像能力的

• Zaber平移臺(tái)的新產(chǎn)品及舊型號(hào)升級(jí)匯總

  加拿大Zaber公司自1997年來就致力于設(shè)計(jì)生產(chǎn)方便且經(jīng)濟(jì)的精密移動(dòng)設(shè)備。這兩年（2019-2020年）加拿大Zaber平移臺(tái)推出了一些新型號(hào)的平移臺(tái)。包括：音圈平移臺(tái)，直驅(qū)線性位移臺(tái)，內(nèi)置控制器精度0.25°的NEMA 23步進(jìn)電機(jī)，電動(dòng)倒置顯微鏡MVR系列，置控制器的真空兼容微線性執(zhí)行器，1μm**高精度微型線性電機(jī)位移臺(tái)。2020年12月新產(chǎn)品：音圈平移臺(tái)-X-DMQ-DE系列Voice C

• StellarNet光纖光譜儀有色玻璃的去污分析

  彩繪玻璃窗是文化遺產(chǎn)的一個(gè)重要組成部分。盡管保護(hù)充足，也難免隨時(shí)間產(chǎn)生污濁堆積，但因?yàn)槲奈锉旧碚滟F，所以一直以來傷害較小化的清潔方式是人們所孜孜探求的，短脈沖激光器為安全去污提供了新的機(jī)會(huì)。在本文簡述的研究工作中，**分析了亞納秒和飛秒脈沖激光與一些當(dāng)代彩色玻璃的相互作用，探索其在安全清潔彩色玻璃窗方面的適用性。結(jié)果顯示，在這些材料中，由于被消除的涂層中的熱量積累，可以用**損傷閾值的能量水平誘發(fā)

• 低成本的激光光束質(zhì)量分析儀

  有些公司混淆了光束分析儀和光斑分析儀的概念，把測量某個(gè)平面上光斑能量分布的光斑分析儀叫做光束分析儀，其實(shí)這種所謂的“光束分析儀”只能測光斑能量分布而不能測激光光束。真正意義上的光束分析儀又稱為光束質(zhì)量分析儀，其能夠測量不同傳播截面上的光束能量分布情況，從而得出激光光束的空間能量分布，包括M2、發(fā)散角等參數(shù)。由于上面的原因，用戶比較*被誤導(dǎo)，比如經(jīng)?？梢钥吹揭恍?biāo)價(jià)很*的光束分析儀廣告，實(shí)際上都