Главная / Библиотека / Кварцевые клинья

Кварцевые клинья

Кварцевые клинья

Пространственная периодичность в поляризации выходного пучка

Пространственную периодичность поляризации можно наблюдать при прохождении линейно поляризованного монохроматического луча сквозь поляризатор; при этом диаметр пучка должен превышать 6 мм. Этот эффект хорошо заметен, если, к примеру, поместить на линии распространения волны преграду в виде кварцевого деполяризатора: направление распространения пучка нормальное, луч падает на толстый клин.

Для обнаружения пространственной периодичности волны деполяризатор размещают перед анализатором (линейным поляризатором). Характер изменения интенсивности показан на псевдоцветной диаграмме ниже. Из-за того, что угол поворота плоскости поляризации одинаков в направлении любой перпендикулярной толстому клину линии, на картине видны полосы. Ниже приведены несколько примеров из опытов с различными источниками, свет от которых падает на деполяризатор под определенным углом.

Пример 1:

В первом примере используется источник линейно поляризованного света длиной волны 635 нм и положением перетяжки в 20 мм. Свет падает нормально к толстому клину деполяризатора. Направление поляризации света совпадает с направлением оптической (быстрой) оси толстого клина. Оптическая ось тонкого клина расположена под углом 45 ° относительно плоскости поляризации падающего света и оптической оси толстого клина. В таком положении наклон клина сонаправлен с плоскостью поляризации падающего света.

Направление поляризации падающего пучка и положение оптических осей толстых и тонких клиньев показаны на рисунке 1. Направление поляризации входного пучка показано красным цветом, оптическая ось толстого клина - синим цветом, тонкого - зеленым. Плоскость сечения верхней часть деполяризатора (сплошная линия) проходит перпендикулярно оптической оси толстого клина. Сечение на боковой части чертежа (пунктирная линия) проходит перпендикулярно оптической оси тонкого клина.

На рисунке 2 теоретический псевдоцветный график показывает области одинаковой поляризации луча (периодической), прошедшего через кварцевый клиновый деполяризатор.

Пояснение

Полосы на псевдоцветном графике представляют разные области с одинаковой поляризацией, направление которой меняется: вначале вектор сонаправлен с горизонтальной осью (перпендикулярная ориентация относительно исходного линейно-поляризованного света), а затем с вертикальной (параллельная ориентация относительно исходного линейно-поляризованного света). Период повторения в этом случае составляет приблизительно 2 мм. Полосы располагаются перпендикулярно толстой клиновой оптической оси, в этом опыте они перпендикулярны и плоскости входной поляризации.

Рисунок 1

Рисунок 2

 

Пример 2:

В следующем примере используется тот же источник, но поляризация теперь параллельна оптической оси тонкого клина; угол между оптической осью толстого клина составляет 45 градусов. Направление поляризации падающего пучка и положение оптических осей толстых и тонких клиньев показаны на рисунке 3.  

Направление поляризации входного пучка показано красным цветом, оптическая ось толстого клина - синим цветом, тонкого - зеленым. Плоскость сечения верхней часть деполяризатора (сплошная линия) проходит перпендикулярно оптической оси толстого клина. Сечение на боковой части чертежа (пунктирная линия) проходит перпендикулярно оптической оси тонкого клина.

На рисунке 4 -  теоретический псевдоцветный график показывает области одинаковой поляризации луча (периодической), прошедшего через кварцевый клиновый деполяризатор.

Стоит отметить, что полосы на графике проходят перпендикулярно оптической оси толстого клина (в том числе и наклону клина), ориентация входного луча не влияет на положение полосы.

Поворот плоскости исходной поляризации влияет только на отдельные области: легко заметить это, сравнив полосы на 0 мм по вертикальной оси на рисунках 2 и 4. На рисунке 2 полоса при 0 мм поворачивается до 45 о, а на рисунке 4 полоса при 0 мм вращается на угол в 90 о.

Рисунок 3

Рисунок 4

Пример 3:

В следующем примере используется источник с теми же характеристиками, что и в первом опыте. Деполяризатор в этом опыте повернут на 45 градусов, поэтому входная поляризация параллельна оптической оси тонкого клина. Направления осей показаны на рисунке 5. Линейно поляризованный входной пучок (вектор поляризации обозначен красным цветом) по-прежнему падает на толстый клин, однако теперь поляризация перпендикулярна плоскости тонкого клина.

На рисунке 6 - теоретический псевдоцветный график показывает области одинаковой поляризации луча (периодической), прошедшего через кварцевый клиновый деполяризатор. Ориентация полос значительно отличается от картин, полученных в опыте 1 и 2;

Поворот общей картины на 45 градусов вызван тем, что полосы проходят перпендикулярно осям обоих клиньев, а также уклону клина.

Рисунок 5

Рисунок 6

Табл.1  

Далее приводятся графики сравнения степени поляризации в опытах с различными деполяризаторами из ЖК полимера и кварцево-клиновых деполяризаторов. По сравнению с деполяризаторами из кварца ЖК деполяризаторы демонстрируют большую стабильность работы при изменении угла падения, более эффективны при работе с меньшим диаметром пучка, что особенно полезно для задач в области лазерных технологий. Преимущество кварцевых деполяризаторов - высокое качество поверхности и порог повреждения. Эти деполяризаторы эффективны при обработке эллиптического и циркулярно поляризованного света.

Степень поляризации (%) и диаметр пучка (мм)

Рисунок 7
Рисунок 7 - ЖК-деполяризатор (DPP25-A) и кварцевый деполяризатор DPU-25-A от Thorlabs. Используется лазерный диодный модуль CPS532 (ширина пика 1 нм), свет длиной волны 532 нм.

Рисунок 8

Рисунок 8- ЖК-деполяризатор (DPP25-В) и кварцевый деполяризатор DPU-25-В от Thorlabs. Используется лазерный диодный модуль CPS192 (ширина пика 1 нм), свет длиной волны 780 нм.

Рисунок 9

Рисунок 9 - ЖК-деполяризатор (DPP25-С) и кварцевый деполяризатор DPU-25-С от Thorlabs. Используется лазерный диодный модуль MCLS1-1310 (ширина пика 1 нм), свет длиной волны 1310 нм.

Степень деполяризации (%) и длина волны (нм)

Рисунок 10

Рисунок 10 - ЖК-деполяризатор (DPP25-A) и кварцевый деполяризатор DPU-25-A от Thorlabs. Используются три лазерных модуля (диаметр пучка 4 мм): 405 нм (CPS405, ширина пика 1 нм), 532 нм (CPS532, ширина пика 1 нм), и 633 нм (HRS015, ширина пика <10 пм).

Рисунок 11

Рисунок 11 - ЖК-деполяризатор (DPP25-В) и кварцевый деполяризатор DPU-25-В от Thorlabs. Используются три лазерных модуля (диаметр пучка 4 мм): 670 нм (CPS186, ширина пика 1 нм), 780 нм (CPS192, ширина пика 1 нм), и 980 нм (CPS980, ширина пика <10 пм).

Рисунок 12

Рисунок 12 - ЖК-деполяризатор (DPP25-С) и кварцевый деполяризатор DPU-25-С от Thorlabs. Используются три лазерных модуля (диаметр пучка 4 мм): 1064 нм (ширина пика 1.5 нм), 1310 нм (MCLS1-1310, ширина пика 1 нм), и 1550 нм (TLS001-1550 T-Cube, ширина пика <10 пм).

Трансмиссия деполяризатора (%)

Рисунок 13

Рисунок 13 - ЖК-деполяризатор (DPP25-A) и кварцевый деполяризатор DPU-25-A от Thorlabs.

Рисунок 14

Рисунок 14 - ЖК-деполяризатор (DPP25-В) и кварцевый деполяризатор DPU-25-В от Thorlabs.

Рисунок 15

Рисунок 15 - ЖК-деполяризатор (DPP25-С) и кварцевый деполяризатор DPU-25-С от Thorlabs.

Степень деполяризации и угол падения

Рисунок 16

Рисунок 16 - ЖК-деполяризатор (DPP25-A) и кварцевый деполяризатор DPU-25-A от Thorlabs. Используется лазерный диодный модуль CPS532 (ширина пика 1 нм), свет длиной волны 532 нм и диаметром 1 мм.

Рисунок 17

Рисунок 17 - ЖК-деполяризатор (DPP25-В) и кварцевый деполяризатор DPU-25-В от Thorlabs. Используется лазерный диодный модуль CPS192 (ширина пика 1 нм), свет длиной волны 780 нм и диаметром 1 мм.

Рисунок 18

Рисунок 18 - ЖК-деполяризатор (DPP25-С) и кварцевый деполяризатор DPU-25-С от Thorlabs. Используется лазерный диодный модуль MCLS1-1310 (ширина пика 1 нм), свет длиной волны 1310 нм и диаметром 1 мм.

Степень деполяризации и угол поворота

На графике ниже представлена зависимость степени деполяризации от угла поворота. Фактическая эффективность будет варьироваться от конкретного деполяризатора, в зависимости от направления решетки ЖК деполяризатора и области пластины, на которую падает луч. Вращение деполяризатора вокруг оси, перпендикулярной его поверхности влияет на эффективность, но в целом ЖК деполяризатор по-прежнему снижает поляризацию пучка диаметром 0,5 мм, чем кварцевый клин. Подобный эффект заметен при использовании деполяризаторов -B и -C.

Рисунок 18

В опыте используется источник CPS532 с длиной волны 532 нм и диаметром луча 0,5 нм. В случае кварцевого деполяризатора 0 ° соответствует положению быстрой оси толстого клина. Для ЖК деполяризатора 0 ° соответствует линии параллельных ориентаций быстрой оси.

 

Компания INSCIENCE является прямым поставщиком продукции Thorlabs на территории РФ. Вы можете получить подробную информацию и коммерческие условия обратившись к специалистам нашей компании.

Последние статьи
Агрофотоника

Повышение уровня потребления продуктов питания является прямым следствием неуклонного роста населения нашей планеты. Уже не одно столетие остается актуальной задача создания условий для выращивания растений вне зависимости от сезона; возрастают масштабы тепличного хозяйства, ведется разработка новых решений и методов, стимулирующих онтогенез растений...

Использование компактных спектрометров в исследованиях процессов сгорания

Будем честны, интереснее всего в химии наблюдать яркие вспышки и реакции горения. Популярный опыт в общей химии – реакция между алюминием и оксидом железа (III) – одна из таких впечатляющих иллюстраций.

Терагерцовые наборы

Если вы знакомы с принципами работы терагерцовых спектрометров реального времени и являетесь обладателем фемтосекундного лазера, терагерцовый набор может оказать большую пользу в ваших исследованиях.

Брэгговские зеркала
Тонкие брэгговские зеркала представляют собой структуру, состоящую из чередующейся последовательности оптических материалов с разным показателем преломления
Фотодиоды и фотопроводники

Фотодиод работает подобно обыкновенному сигнальному диоду. Отличие заключается в том, что фотодиод генерирует фототок, когда свет поглощается в области переходного слоя полупроводника. Это устройство обладает высокой квантовой эффективностью, а потому находит применение в решении многих задач.

У Вас особенный запрос?
У Вас особенный запрос?
Весьма часто наши заказчики лучше нас знают, какое оборудование им нужно. В этом случае мы берём на себя общение с производителем, доставку, и таможенную очистку, а также все вопросы гарантийного периода. Пожалуйста, заполните эту форму, и мы свяжемся с Вами, чтобы помочь решить любую Вашу задачу. Или позвоните нам по телефону +7(495)199-0-199
Форма заявки
Ваше имя: *
Ваше имя
Ваш e-mail: *
Ваш телефон: *
Ваш телефон
Наши контакты
г. Москва, ул. Бутлерова, д. 17Б, офис 502

г. Санкт-Петербург, пр. Большой Сампсониевский, д. 60У, офис 31