波片,也被称为延迟,传输光的偏振态和修改其无衰减,偏离,或移动梁。他们通过减速(或延迟)相对于其正交分量的偏振分量。在非偏振光,波片等效于Windows–他们都是平面的光学元件通过光线。了解波片与偏振光他们稍微有点复杂。为了简化这一过程,考虑关键术语和规范,制造,常见的类型,和应用实例。
波片的术语和规范
双折射波片-是由双折射材料,最常用的石英晶体。双折射材料的折射略有不同的指标在不同方向极化光。因此,他们把入射的非偏振光成平行和正交分量(图1)。
图1:双折射方解石晶体分离的非偏振光
快轴和慢轴-偏振光沿快轴遇到一个较低的折射率和传播速度比光通过波片偏振沿慢轴。快轴是由一个小的平点或点对一个未经波片快轴直径表示,或标记的安装波片的电池安装。
延迟–迟缓了相移之间的偏振分量投影沿快轴和慢轴投影沿构件。迟缓的单位是度,指定波,或纳米。延迟一个全波相当于360°,或数量的纳米波长的。耐延迟通常是表示程度,一个全波自然或小数,或纳米。典型的例子是迟缓的规格和公差:
1 / 4λ±1 / 300
1 / 2λ±0.003
1 / 2λ±1°
±2nm 430nm
最受欢迎的延迟值是1 / 4 / 2λλ,1,和1λ,但其他的值可以在某些应用中是有用的。例如,从一个棱镜反射引起的相移之间的组件,可以麻烦;补偿波片可以恢复所需的极化
多阶–多阶波片,总延迟是预期的延迟加上整数。过量的整数部分具有对性能没有影响,在一个时钟显示今天中午看起来一样显示中午一周后–虽然时间已经增加相同的方式,它仍然出现相同的。
虽然多阶波片的设计只有一个单一的双折射材料,它们可以相对较厚,从而简化处理和系统集成。厚度高,虽然,使得多阶波片延迟的变化更敏感的波长移位或环境温度变化引起的。
零阶–零级波片,总延迟是期望值不超。例如,石英零级波片组成的两个多阶石英波片与轴相交的,有效的相位差是他们之间的差异。
标准零级波片,也被称为复合零级波片,由相同的双折射材料,已被定位以便他们是垂直于光轴的复合波片。分层复合波片抵消延迟的变化发生在个体波片,提高延迟稳定波长的变化和环境温度的变化。标准零级波片不提高延迟实现由不同的入射角引起的。
真零级波片,如聚合物波片,是由一个单一的双折射材料已加工成超薄板,可能只有几微米厚,为了在零阶达到特定水平的低下。当板的厚度可以使搬运或安装波片越困难,真零级波片的波长移位提供优越的延迟稳定,环境温度的变化,以及不同的入射角比其他波片。
消色差–消色差波片组成的两种不同的材料,用于消除色散。标准的消色差透镜是由两种类型的玻璃相匹配,以达到所需的焦距的同时,最大限度地减少或消除色差。消色差波片采用相同的基本原则。例如,消色差波片是由石英晶体和氟化镁达到几乎恒定的延迟在广泛的光谱带。
制作与施工
制作
波片是特别具有挑战性的光学元件的制造。他们是由晶体材料,必须切断与轴定向在几弧分。然后,他们必须擦亮对激光的质量完成,秒的并行性,和小于1/10λ波前。房间里没有校正,其厚度公差是一微米的一小部分。为了验证延迟公差,受过专门训练的光学技术人员使用专用测试设备。抗反射涂层后,零阶和消色差波片进行匹配成对地排列在细胞上彼此
波片的要求高的损伤阈值和延迟对温度稳定性改变应用的理想选择,如使用激光或红外光源。
聚合物波片组成的薄的聚合物薄板叠玻璃板之间,并提供许多零阶设计包括视图优良的视场角和比石英波片的敏感性较低的入射角的好处。当玻璃板增加耐久性和易于处理,许多聚合物波片含有粘合层,因此不推荐用于高功率