Ахроматическая шестизонная волновая пластина LBTEK – пример применения

Ахроматические шестичастные волновые пластины часто используются в технологии микровизуализации структурного освещения.Они могут модулировать состояние поляризации структурированного света, обеспечивая при этом высокий коэффициент пропускания, не влияя на интенсивность света.По сравнению с истинными шестичастными волновыми пластинами нулевого порядка, без ограничений по длине волны. Для улучшения разрешения системы микроскопии можно использовать смешанные источники света. На рисунке ниже представлена ​​принципиальная схема микроскопа со структурированной подсветкой на основе цифрового микрозеркального устройства ( DMD ). Шесть лучей света и центральный свет нулевого порядка дифрагируются DMD . После прохождения через МАСКУ два луча света испускается относительно дифрагированный свет, который падает на В двух противоположных областях шестичастной волновой пластинки направления поляризации двух лучей света после излучения показаны на рисунке стрелками. Используя этот метод модуляции поляризации, направление поляризации светового луча всегда может быть параллельно направлению интерференционной полосы, и может быть обеспечен высокий контраст интерференционной полосы; хорошие характеристики модуляции поляризации могут быть гарантированы в определенном широком диапазоне спектра. , так что выбор источника света не ограничивается одной длиной волны для улучшения разрешения; во всем модуле поляризационной модуляции не используются модули движения или электрооптической модуляции, что сокращает время замены оборудования. По сравнению с традиционными методами это Этот метод имеет меньшие затраты на модуляцию поляризации и более стабильное качество изображения.

Ахроматическая шестисекционная волновая пластина LBTEK – Техническое описание

I. Обзор

Ахроматическая шестисегментная волновая пластина LBTEK (ахроматическая шестисегментная волновая пластина) использует стеклянную подложку N-BK7 и жидкокристаллические полимеры (LCP) и состоит из трех слоев жидкокристаллических шестисегментных волновых пластин нулевого порядка, спроектированных и объединенных в определенный угол. Ориентация молекул жидкого кристалла по быстрой оси в каждой области однослойной пленки LCP одинакова.Трехслойная пленка LCP уложена в каждой области в соответствии с расчетным углом, чтобы сформировать общую ориентацию быстрой оси ахроматическая шестизонная волновая пластина.Управляя пленкой каждого слоя жидкокристаллической полимерной пленки, толщина слоя и относительный угол быстрой оси каждой соответствующей области используются для управления общим замедлением каждой области.

Ахроматическая шестичастная волновая пластина LBTEK часто используется для достижения различных изменений состояния поляризации падающего света в разных областях.Она имеет приблизительно истинные характеристики нулевого порядка, поддерживает большие углы падения и имеет низкую чувствительность к изменениям длины волны и температуры. По сравнению с настоящей шестисекционной волновой пластиной нулевого порядка, она не ограничена определенной рабочей длиной волны и может достигать различных изменений состояния поляризации для лучей с разной площадью падающего света в определенном диапазоне длин волн. Таким образом, ахроматическую шестисекционную волновую пластину можно использовать в системах микроскопии структурного освещения.По сравнению с традиционной шестисекционной волновой пластинкой, она может адаптироваться к источникам света широкого спектра, так что выбор источника света больше не ограничивается одна длина волны.

2. Структура продукта

1. Внешний вид и структура

Ахроматическая шестичастная волновая пластина LBTEK основана на стеклянной подложке N-BK7 и жидкокристаллическом полимерном двулучепреломляющем материале и изготавливается с помощью процесса управляемой светом ориентации. Она представляет собой многослойную суперпозицию «3 слоев вспомогательной стеклянной подложки». + 3 слоя функциональной пленки LCP. Структура: оптический элемент имеет D-образную кромку, что облегчает выравнивание и выделяет область быстрой оси 0°. Жидкокристаллическая ахроматическая волновая пластина установлена ​​в стандартном корпусе объектива SM1. Втулка оснащена D-образной ступенькой для удобства установки и позиционирования. Модель и наименование изделия отмечены на поверхности втулки, а также два относительных выгравированные линии используются для обозначения зоны быстрой оси волновой пластины 0° (выгравированная линия параллельна D-образной режущей кромке) , что позволяет пользователям быстро различать параметры продукта, отлаживать и использовать компоненты в оптической системе.

Рисунок 1. Структурная схема жидкокристаллической ахроматической волновой пластины LBTEK (соответствует структуре ахроматической шестичастной волновой пластины).

2. Структурные принципы

Волновая пластина из жидкокристаллического полимера LBTEK изготовлена ​​с использованием характеристик двойного лучепреломления жидкокристаллического полимера. После того, как падающий свет проходит через волновую пластину, он создает два луча преломленного света ( свет o и свет e ). Из-за различного показателя преломления два луча света, генерируется фаза.Разница, чтобы добиться изменения направления поляризации или состояния поляризации падающего света. Согласно формуле  δ=2πΔnd/λ  разность показателей преломления Δn ( Δn=n _o -n _e ) одного и того же материала остается неизменной.При постоянной толщине d пленки жидкокристаллического полимера возникают различия в фазе замедление различных длин волн Это для широкого спектра Это не относится к сценариям применения осциллографов. Таким образом, для сценариев широкого спектра и многодиапазонного использования ахроматические волновые пластины из жидкокристаллического полимера могут лучше удовлетворить потребности.

Из существующей литературы известно, что условиями формирования ахроматической волновой пластинки из одного и того же двулучепреломляющего материала являются: ① число объединенных волновых пластинок является нечетным числом; ② задержка фазы средней волновой пластинки на центральной длине волны равна π; ③ Средняя волновая пластина представляет собой ось симметрии, и замедление волновых пластин с обеих сторон соответствует направлению быстрой оси. Основываясь на этом принципе, жидкокристаллическая полимерная ахроматическая волновая пластина LBTEK состоит из трех слоев жидкокристаллических полимерных волновых пластин, ламинированных под фиксированным углом. Быстрые оси верхней и нижней молекул жидкого кристалла направлены в одном направлении, а быстрая ось молекул жидкого кристалла в среднем слое отклоняется на определенный угол. Путем управления замедлением каждого слоя пленки и углом отклонения быстрой оси среднего слоя достигается ахроматическая аберрация в необходимой полосе.

Рисунок 2. Принципиальная схема однозонной структуры ахроматической шестичастной волновой пластины LBTEK.

3. Характеристики модуляции поляризации.

Ахроматическая шестисекционная волновая пластинка эквивалентна шести сращенным вместе жидкокристаллическим ахроматическим полуволновым пластинкам с разными направлениями быстрой оси . Ее механизм действия соответствует механизму действия жидкокристаллической ахроматической полуволновой пластинки: при изменении направления поляризации падающего света составляет: Когда угол между быстрой осью волновой пластинки равен θ, после прохождения через волновую пластинку направление поляризации линейно поляризованного света отклоняется в сторону быстрой оси на угол 2 θ.

Рисунок 3. Диаграмма модуляции состояния поляризации жидкокристаллической ахроматической 1/2-волновой пластинки.

Рис. 4. Диаграмма модуляции состояния поляризации ахроматической шестисекционной волновой пластинки.

4. Описание параметров

1. Внешний вид и размер

Основываясь на характеристиках ахроматической шестизонной волновой пластины и удобстве использования клиента, мы разработали продукт следующим образом:

• В компоненте использована стеклянная подложка типа D диаметром 25,4 мм и шириной обрезки 0,7 мм.Во-первых, это облегчает выравнивание при многослойной сборке, во-вторых, удобнее находить 0°. область быстрой оси, когда втулка не установлена ​​(область быстрой оси 0° параллельна касательной кромке);
• Стандартный продукт устанавливается с механическим корпусом (тубус линзы SM1-8A-SP, характеристики параметров основаны на SM1-8A  с добавленной D-образной ступенькой для облегчения установки), а также моделью продукта и маркировкой области быстрой оси 0 °. Линия выгравирована на поверхности для облегчения установки.Идентифицируйте и используйте.

2. Ширина зазора соседних участков

Ширина зазора соседних участков относится к ширине шва двух соседних перегородок между шестью перегородками.Общая погрешность ширины шва после трех слоев ламинирования находится в пределах 150 мкм:

• Ошибка зазора между соседними областями шести перегородок одного чипа находится в пределах 20 мкм, что в основном вносится при экспонировании;
• После трех слоев ламинации зазор между соседними участками находится в пределах 150 мкм, что в основном вносится при ламинировании.Большие погрешности вносятся из-за ручного ламинирования и выравнивания, а также необходимости обеспечения хорошей параллельности.

2. Угол падения (УОИ)

Ахроматическая волновая пластина с шестью разделами такая же, как и другие волновые пластины из жидкокристаллического полимера.Принцип ее работы заключается в использовании характеристик двойного лучепреломления самого двойного лучепреломления.Поэтому толщина слоя пленки является ключевым фактором, влияющим на замедление:

• Чтобы обеспечить максимальную точность и производительность замедления, этот продукт обычно используется в нормальных условиях падения;
• При ненормальном падении толщина пленки падающего света изменится, что приведет к изменению замедления.После испытаний падающий свет падает в пределах ±15°, а ошибка замедления волновой пластины находится в пределах допустимый диапазон.

3. Высокая точность оси

Основная функциональная структура ахроматической шестизонной волновой пластины представляет собой трехслойную жидкокристаллическую полимерную пленку.Из-за замедления каждого слоя пленки LCP, быстрого выравнивания угла оси конструкции, а также выравнивания и подгонки каждой области, существуют некоторые ошибки, приводящие к разным конструкциям полос.Также имеется небольшое отклонение по быстрой оси длины волны:

• После тестирования стандартных продуктов в диапазоне 400–700 нм отклонение быстрой оси на разных длинах волн составляет ±5°;
• Чтобы облегчить быструю регулировку оси в системе, рекомендуется использовать ее с нашим вращающимся регулировочным креплением CRM-1AS / CRM-1ADS / CPRM-1A

Ахроматическая шестизонная волновая пластина LBTEK — возможность индивидуальной настройки

Если нужные вам параметры не включены в приведенную выше таблицу, обратитесь за подробностями в техническую поддержку LBTEK!