Френелевские ромбовые замедлители

Френелевский ромбовый замедлитель — это особый вид оптического замедлителя, который создает фазовую задержку λ/2 или λ/4, используя внутреннее отражение. В отличие от обычных волновых пластин, которые работают за счет двулучепреломления материалов для создания требуемой разности фаз между двумя ортогональными поляризациями, френелевские ромбы изготавливаются из недвупреломляющих материалов и создают требуемую фазовую задержку после прохождения двух полных отражений. Задержка, создаваемая френелевским ромбом, зависит почти исключительно от показателя преломления и геометрии призмы, и поскольку показатель преломления изменяется лишь незначительно в определенном диапазоне длин волн, независимость замедления от изменений длины волны намного больше, что позволяет достичь необычайно плоского замедления в широком диапазоне длин волн, что было бы невозможно в случае широкополосных волновых пластин из двупреломляющих материалов. Этот вид широкополосного замедлителя подходит для применения в диодных и волоконных приложениях, широкополосных, многолинейных или настраиваемых лазерных источниках.

Замедлитель Френеля-ромба обычно имеет форму прямого параллелепипеда, то есть призмы на основе прямого параллелограмма. Углы параллелограммов намеренно спроектированы так, чтобы каждое отражение внутри ромба, при тщательно выбранных углах падения, добавляло разность фаз точно в 1/8 длины волны между двумя ортогональными поляризационными компонентами, и в конечном итоге приводило к общей задержке фазы в четверть длины волны в выходящем свете. Два четверть-замедлителя можно было бы склеить вместе, чтобы достичь эффекта использования полуволновой пластины. Изменение замедления находится в пределах 2% по всему диапазону длин волн. Ромбы Френеля являются хорошей заменой широкополосным волновым пластинам и УФ-волновым пластинам с расширенной полосой пропускания длин волн (шире, чем у ахроматических волновых пластин) от ультрафиолетового до ИК-спектральных длин волн.

Hangzhou Shalom EO предлагает замедлитель Fresnel Rhomb с замедлением λ/2 или λ/4 для ультрафиолетового, видимого и LWIR-приложений. Замедлители Fresnel Rhomb из BK7, работающие в диапазоне длин волн 350-2300 нм, УФ-плавленого кварца (диапазон длин волн 210-400 нм) и ZnSe (диапазон длин волн 2000-15000 нм) доступны для приобретения. Готовые продукты для интернет-покупок перечислены в каталоге, в то время как индивидуальные продукты могут быть предоставлены по запросу.

Характеристики:

Кривые замедления:

Следующие графики иллюстрируют замедление ромбовых замедлителей Френеля в диапазонах длин волн.

1. 210-400 нм ромбовые замедлители Френеля из УФ-плавленого кварца (замедление λ/2 и λ/4)

2. 350-2300 нм Френелевские ромбовидные замедлители BK7 (замедление λ/2 и λ/4)

3. 2000-15000 нм ромбовидные замедлители Френеля из ZnSe (замедление λ/2 и λ/4)

Руководство покупателя по волновым пластинам и замедлителям

Понимание различных типов волновых пластин и замедлителей так же важно, как и выяснение принципа их работы, особенно для покупателей. Не волнуйтесь, Шалом ЭО отредактировал для вас краткое руководство, после прочтения которого у вас может быть гораздо более ясное и глубокое понимание волновых пластин.

Волновые пластины низкого порядка или волновые пластины множественного порядка

Из-за трудностей на этапе производства может быть сложно штамповать большие партии волновых пластин, которые являются сверхтонкими и которые обеспечивают точно желаемое дробное замедление. Волновые пластины низкого порядка или волновые пластины множественного порядка относительно толстые и создают желаемое замедление с несколькими дополнительными длинами волн фазовой задержки. Поскольку световые волны периодически повторяются, полуволновая пластина низкого порядка, которая создает фазовую задержку лямбда/2 плюс 3 дополнительных лямбды, также может функционировать как полуволновая пластина. Слово «порядок» здесь относится к количеству дополнительных генерируемых длин волн. В этом тексте волновая пластина низкого порядка лучше, чем волновые пластины нескольких порядков, потому что она производит меньшую задержку фазы добавления, а ее задержка более точна. Однако избыток задержек также подразумевает, что они гораздо более чувствительны к изменениям длин волн, температуры или AOI, чем их аналоги нулевого порядка.

Вообще говоря, если вы ищете дешевые волновые пластины для покупки оптом для приложений с одной длиной волны, то волновые пластины низкого порядка — это то, что вам нужно. Shalom EO предлагает волновые пластины низкого порядка из двух вариантов материалов (кварц для видимого и ближнего ИК-спектра или MgF2 для больших длин волн до 7000 нм).

Волновые пластины нулевого порядка

Волновые пластины нулевого порядка по сути состоят из двух волновых пластин множественного или низкого порядка с их осями, выровненными ортогонально (выравнивая быструю ось одной волновой пластины с медленной осью другой), результирующее замедление представляет собой разницу между двумя отдельными замедлениями, создаваемыми соответственно двумя составными волновыми пластинами. Объединяя две отдельные волновые пластины вместе, волновые пластины нулевого порядка эффективно компенсируют воздействие внешних факторов (изменение длины волны, температура окружающей среды) на замедление, что означает, что замедление будет гораздо более постоянным по сравнению с волновыми пластинами низкого порядка, что делает их подходящими для приложений, связанных с расширенной длиной волны. Тем не менее, они все еще могут иметь довольно восприимчивую реакцию на изменения угла падения.

Shalom EO предлагает три типа волновых пластин нулевого порядка: волновые пластины нулевого порядка с воздушным разделением, волновые пластины нулевого порядка с оптически контактирующими пластинами и цементированные волновые пластины нулевого порядка NOA61. Хотя цементированные волновые пластины нулевого порядка являются распространенной альтернативой, для высокоэнергетических операций рассмотрите волновые пластины нулевого порядка с воздушным разделением и оптически контактированные волновые пластины нулевого порядка, поскольку эти два типа имеют относительно более высокий порог повреждения, чем цементированные версии.

Истинные волновые пластины нулевого порядка

Истинные волновые пластины нулевого порядка представляют собой волновые пластины с однопластинчатой ​​структурой и обеспечивают точно необходимое замедление, поэтому их толщина обычно составляет всего несколько микрометров. Несмотря на то, что требуется относительно строгая обработка, сокращенная толщина способствует более высокой стабильности замедления при изменениях длины волны или климатических изменениях, чем обычные волновые пластины нулевого порядка. Shalom EO предлагает истинные волновые пластины нулевого порядка, изготовленные из кварца (для 532–3000 нм) или MgF2 (для длинноволновых приложений от 3000 до 7000 нм), версии с одной пластиной относительно хрупкие, но имеют высокий порог повреждения, в то время как версии, цементированные с подложками BK7, гораздо проще в обращении, но имеют более низкий порог повреждения.

Ахроматические волновые пластины

Ахроматические волновые пластины состоят из одной волновой пластины MgF2 и одной кварцевой волновой пластины с их ортогонально выровненными осями, двулучепреломляющие свойства которых являются дополнительными, достигая требуемого фокусного расстояния при минимизации хроматической дисперсии. Благодаря такому подходу внутреннее влияние сдвигов длины волны на замедление резко уменьшается, что делает ахроматические волновые пластины еще более постоянными по замедлению, чем волновые пластины нулевого порядка, поэтому они выдающиеся для различных широкополосных приложений, охватывающих широкие спектральные диапазоны (например, от 900 до 2000 нм). Два примера применения — это перестраиваемые лазерные источники, фемтосекундные лазерные системы и т. д.

Суперахроматические волновые пластины

Суперахроматические волновые пластины — это фактически улучшенная версия ахроматических волновых пластин. Принцип работы суперахроматических волновых пластин такой же, как и у ахроматических волновых пластин. Суперахроматические волновые пластины также состоят из двух кристаллических материалов (например, кварца и фторида магния), но вместо двух, как в случае ахроматических волновых пластин, они состоят из шести отдельных волновых пластин (три из кварца, три из MgF2), результатом чего является чрезвычайно плоское замедление в еще более широких диапазонах длин волн.

Френелевские ромбовые замедлители

Френелевские ромбовые замедлители работают по совершенно иному принципу, нежели использование двойного лучепреломления. Френелевский ромб вводит разность фаз между компонентами света, используя полное внутреннее отражение. Когда свет проецируется на границу, электрическое поле световой волны разделяется на два перпендикулярных компонента: s-компонент и p-компонент. Ромбы стратегически обработаны в форме прямого параллелепипеда, так что при тщательно выбранном угле падения p-компонента будет проходить лямбда/8 относительно s-компоненты при каждом полном внутреннем отражении. Когда свет выходит, после прохождения двух полных внутренних отражений p-компонента в конечном итоге будет опережать лямбда/4 s-компоненту, реализуя таким образом ту же функцию четвертьволновой пластины. При создании полуволнового ромбовидного замедлителя Френеля два ромба склеиваются в тандеме, чтобы предотвратить отражения на границе раздела.

Ромбы Френеля обычно изготавливаются из стеклянных материалов, которые не являются двулучепреломляющими, типичными тремя являются BK7, УФ-плавленый кварц или ZnSe. Поскольку замедление, вносимое ромбом, связано с показателем преломления, который лишь немного изменяется в широком диапазоне длин волн, ромбовидные замедлители Френеля имеют даже более широкие возможности длины волны, чем другие широкополосные волновые пластины, такие как ахроматические волновые пластины.

Пластины с двойной длиной волны

Пластины с двойной длиной волны вводят два значения замедления для двух длин волн посредством подгонки показателя преломления на разных длинах волн. Пластины с двойной длиной волны особенно полезны при использовании в сочетании с другими компонентами, чувствительными к поляризации, для разделения коаксиальных лазерных лучей с разными длинами волн или повышения и повышения эффективности преобразования твердотельных лазеров SHG. Кроме того, пластины с двойной длиной волны также могут применяться в системах THG. Пластины с тройной длиной волны также могут быть настроены Shalom EO по вашему запросу.