Полимерная ахроматическая полуволновая пластина LBTEK — возможности индивидуальной настройки

Полимерная ахроматическая полуволновая пластина LBTEK – Техническое примечание

I. Обзор

 Полимерная ахроматическая полуволновая пластина LBTEK ( AHWP ) использует стеклянную подложку N-BK7 и жидкокристаллический полимерный материал (LCP). Она состоит из 3 слоев жидкокристаллических волновых пластин истинного нулевого порядка, спроектированных и объединенных под определенным углом. Ориентация быстрой оси молекул жидкого кристалла в однослойной пленке LCP постоянна.Три слоя пленок LCP уложены в соответствии с заданным углом, чтобы сформировать общую ориентацию быстрой оси ахроматической волновой пластины.Общая ориентация быстрой оси ахроматической волновой пластины. контролируется путем контроля толщины пленки и относительного угла быстрой оси каждого слоя пленки жидкокристаллического полимера.

Полимерные ахроматические полуволновые пластины LBTEK обычно используются для отклонения направления поляризации линейно поляризованного света.Они имеют почти истинные свойства нулевого порядка, поддерживают большие углы падения и имеют низкую чувствительность к изменениям длины волны и температуры. По сравнению с традиционными одноволновыми волновыми пластинами, они не ограничены определенной рабочей длиной волны и могут изменять направление поляризации поляризованного света внутри диапазона; по сравнению с традиционными ахроматическими волновыми пластинами, они имеют регулируемые диапазоны длин волн, а также размер и форму подложку можно менять по мере необходимости., поддерживает производство сверхбольших диаметров и другие функции, которые могут более удобно удовлетворить потребности пользователя. Таким образом, полимерные ахроматические волновые пластинки имеют широкие перспективы применения в сложных физических оптических приборах, работающих в нескольких диапазонах и широком спектре, таких как системы микроскопии структурированного освещения, телескопы солнечного магнитного поля и т. д.

2. Структура продукта

1. Внешний вид и структура

Полимерная ахроматическая 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 Слои функциональных слоев пленки LCP». Структура оптического элемента имеет D-образную конструкцию режущей кромки, а режущая кромка параллельна направлению быстрой оси. Однодюймовая полимерная ахроматическая полуволновая пластина установлена ​​в стандартной линзовой трубке SM1. Модель продукта, задержка и применимый диапазон волн отмечены на поверхности трубки. Две относительные выгравированные линии используются для обозначения направления быстрой оси волновая пластина.Пользователям удобно быстро различать параметры изделия, отлаживать и использовать компоненты в оптической системе, двухдюймовая полимерная ахроматическая полуволновая пластина не установлена ​​с механическим кожухом и имеет одностороннюю обрезку, соответствующую с направлением быстрой оси .

Рисунок 1. Структурная схема полимерной ахроматической волновой пластины LBTEK.

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. Структурная схема полимерной ахроматической волновой пластины LBTEK.

3. Характеристики модуляции поляризации.

Полимерные ахроматические полуволновые пластинки (АПП) часто используются для отклонения направления поляризации линейно поляризованного света в определенном диапазоне длин волн. Механизм ее действия согласуется с традиционными полуволновыми пластинками: когда направление поляризации падающего света находится в линия с быстрой осью волновой пластинки. Когда включенный угол равен θ, после выхода из AHWP направление поляризации линейно поляризованного света отклоняется в сторону быстрой оси на угол 2 θ .

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

4. Описание параметров

1. Внешний вид и размер

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

• В компоненте используется стеклянная подложка типа D с размером основания Ø25,4 мм (обрезная ширина 0,7 мм) или Ø50,8 мм (обрезная ширина 2 мм), во-первых, для облегчения выравнивания при многослойной сборке, а также для облегчения выравнивания при многослойной сборке. во-вторых, для облегчения дальнейшей установки.При установке втулки легче найти направление быстрой оси (направление быстрой оси параллельно режущей кромке);
• Стандартный однодюймовый продукт устанавливается с механическим корпусом (линзовая трубка SM1-8A-SP, характеристики параметров основаны на SM1-8A с добавленной D-образной ступенькой для облегчения установки), а также моделью продукта и быстрой идентификацией оси. Линии выгравированы на поверхности для облегчения идентификации и использования.

2. Угол падения (УОИ)

Полимерная ахроматическая волновая пластина такая же, как и другие жидкокристаллические полимерные волновые пластины. Ее принцип 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 жидкокристаллической полимерной ахроматической волновой пластины представляет собой три слоя пленок жидкокристаллического полимера.Поскольку существуют небольшие ошибки в замедлении каждого слоя пленки LCP и угловом выравнивании трех слоев быстрых осей, быстрые оси Различные длины волн в расчетном диапазоне также различны. Имеются некоторые отклонения:

• После тестирования со стандартными продуктами в диапазоне 400–700 нм отклонение быстрой оси на разных длинах волн составляет ±5°; в диапазонах 600–800 нм и 700–1100 нм отклонение угла быстрой оси на разных длинах волн составляет ±3. °;
• Чтобы облегчить быструю регулировку оси в системе, рекомендуется использовать ее с нашим вращающимся регулировочным креплением CRM-1AS / CRM-1ADS / CPRM-1A / CRM-2A . Подробную информацию можно найти на соответствующей странице с подробностями.