HWP25-M - полуволновые пластины нулевого порядка в оправе

Волновые пластины нулевого порядка в оправе HWP25-M состоят из двух кварцевых пластин с воздушным зазором между ними, а также оправы с внутренней и внешней резьбой SM1. Быстрые оси двух кварцевых волновых пластин перпендикулярны друг другу, а разность фаз между ними составляет π.

Полуволновые пластины предназначены для вращения направления поляризации линейно поляризованного света. Пластина с воздушным зазором между кварцевыми составляющими является альтернативой аналогичной пластине со склеенными частями. Такая структура подходит для лазерных приложений с более высокой мощностью. LBTEK предлагает кварцевые пластины нулевого порядка с апертурой Ø21,5 мм. На нашем сайте представлен выбор моделей волновых пластин нулевого порядка в оправе для длин волн 405 - 1550 нм.

Полимерные полуволновые пластины (Half Wave Plate, HWP) нулевого порядка от LBTEK изготавливаются на основе стеклянной подложки N-BK7 и материала из жидкокристаллических полимеров (Liquid Crystal Polymers, LCP). Путем точного контроля толщины полимерной пленки с жидкими кристаллами достигается точный фазовый сдвиг π (задержка λ/2) между обыкновенным лучом (o-луч, перпендикулярный оптической оси) и необыкновенным лучом (e-луч, параллельный оптической оси), проходящими через кристалл. Быстрые оси жидкокристаллических молекул в LCP-слое имеют единую ориентацию, обеспечивая одинаковую задержку λ/2 по всей площади пластины. Полимерные полуволновые пластины нулевого порядка обладают рядом преимуществ по сравнению с многопорядковыми пластинами: их отличает больший угол падения, более высокая стабильность и меньшая чувствительность к длине волны. По сравнению с кварцевыми полуволновыми пластинами нулевого порядка они отличаются более простым производственным процессом и возможностью изготовления сверхбольших диаметров.

Внешний вид и конструкция

Общая конструкция полимерных полуволновых пластин истинного нулевого порядка LBTEK представляет собой сэндвичевую структуру «передняя и задняя стеклянные подложки + промежуточный функциональный LCP-слой». Доступны два варианта внешнего вида: с установленным механическим корпусом и без него. Волновая пластина установлена в стандартный корпус объектива SM05 и является несъемной. 

Характеристики отклонения направления поляризации

Полимерные полуволновые пластины нулевого порядка (HWP) используются для отклонения направления поляризации линейно поляризованного света. Когда плоскость поляризации падающего света образует угол α с быстрой осью пластины, после прохождения через нее направление поляризации линейно поляризованного света отклоняется на угол 2α в сторону быстрой оси.

Схема модуляции поляризационного состояния полимерной полуволновой пластины нулевого порядка

Описание параметров

1. Внешний вид.

Пластины с установленным механическим корпусом являются неразборными. На поверхности оправы выгравированы модель продукта и связанные параметры, а на верхней части оправы имеется маркировочная линия, указывающая направление быстрой оси, что удобно для идентификации и использования клиентами.

2. Угол падения (AOI).

Полимерные полуволновые пластины нулевого порядка LBTEK реализуют свою функцию путем модуляции разности хода между обыкновенным (o-луч) и необыкновенным (e-луч) светом, основанной на задержке фаз при помощи λ/2 полимерного слоя с жидкими кристаллами, занимающего всю плоскость устройства.

• Для обеспечения наилучшей точности задержки и рабочих характеристик, продукт обычно используется в условиях нормального падения.
• При ненормальном падении относительная толщина пленки, на которую падает свет, изменяется, что приводит к изменению задержки. По результатам тестов, при падении света в диапазоне ±15° погрешность задержки пластины остается в допустимых пределах.

3. Порог повреждения.

Благодаря сильному поглощению LCP-материала в коротковолновой области, порог повреждения полимерных пластин увеличивается с увеличением рабочей длины волны. Ориентировочные значения порога повреждения полимерных полуволновых пластин нулевого порядка LBTEK:

• 2 Дж/см² при 532 нм, 10 нс, 10 Гц.
• 10 Дж/см² при 1064 нм, 10 нс, 10 Гц.

Примеры применения полуволновой полимерной пластины

1. Ручной регулятор направления поляризации.

Поскольку полимерная полуволновая пластина может изменять фазовую задержку падающего света, для создания ручного регулятора направления поляризации можно использовать схему "линейный поляризатор + полуволновая пластина". Её принцип работы следующий: лазерный свет попадает на поляризатор, приобретая линейную поляризацию. После этого линейно поляризованный свет перпендикулярно падает на полуволновую пластинку. Интенсивность выходящего света остается неизменной, а направление поляризации определяется углом между направлением поляризации поляризатора и быстрой осью полуволновой пластинки.

Схема регулятора направления поляризации

2. Оптический аттенюатор.

Еще одним примером использования полимерной полуволновой пластины нулевого порядка с линейным поляризатором является схема оптического аттенюатора. Принцип работы: лазерный луч падает на поляризатор, приобретая линейную поляризацию, направление которой далее изменяется полуволновой пластиной. Выходящий свет ослабляется после прохождения анализатора. Коэффициент ослабления интенсивности света определяется углом между направлением линейной поляризации падающего на анализатор света и направлением поляризации анализатора.

Схема оптического аттенюатора

3. Пространственный модулятор света.

Ещё один вариант применения полуволновой пластины предусматривает ее сочетание с линейным поляризатором и поляризационным светоделителем для согласования интенсивности света произвольной формы. Принцип работы: лазерный свет попадает в поляризатор, приобретая линейную поляризацию. Затем она поворачивается полуволновой пластиной. Выходящий свет попадает в светоделитель (PBS) и разделяется на два луча с взаимно перпендикулярными направлениями поляризации. Произвольное согласование интенсивности света может быть достигнуто путем поворота полуволновой пластинки.

Схема пространственного модулятора света

4. Генератор состояния поляризации.

Полимерная полуволновая пластинка нулевого порядка может быть объединена с линейным поляризатором и четвертьволновой пластинкой для создания генератора состояния поляризации. Принцип работы: лазерный свет попадает в поляризатор, обретая линейную поляризацию. Затем он поворачивается полуволновой пластиной и попадает в четвертьволновую пластину. Любое необходимое состояние поляризации можно получить при вращении волновых пластин.

Схема генератора состояния поляризации