超消色差波片

超消色差波片是消色差波片的高性能版本，具有卓越的宽带功能，由三片石英单片和三片氟化镁（MgF2）单片组成。超消色差波片的工作原理与普通消色差波片相同：通过对准由两种双折射材料制成的组成波片的快轴和慢轴，使双折射率（相对于波长）的变化互补，从而显著降低延迟对波长的敏感性。Shalom EO 通过堆叠六片组成波片，开发出卓越的零级超消色差波片，可在很宽的波长范围内产生极其平坦的延迟，并大大降低外界因素的影响，因此在各种工作条件下都具有卓越的可靠性。超消色差波片是一种宽带波片，适用于从紫外光谱到中红外光谱的应用。对于长波红外应用，更推荐使用菲涅尔菱形延迟器（最大波长范围为 2000-15000 nm）。

应用最广泛的波片是半波片和四分之一波片。杭州沙龙光电提供标准版的四分之一或半延迟超消色差波片，涵盖从紫外到红外光谱的三个标准波长范围：325-1100 nm 和 600-2700 nm（四分之一波片），或 310-1100 nm 和 600-2700 nm（半波片）。波片采用胶合结构，六片波片由符合联邦规范 MIL-A-3920 的光学级固体胶粘剂 NOA61（诺兰光学胶 61）胶合而成，该胶粘剂具有耐溶剂和极高耐高温性能，旨在充分发挥超消色差波片的性能。波片表面镀有增透膜，确保系统具有高透射率和低功耗。如果您需要其他波长范围，请联系我们的技术支持，Shalom EO 可以为您安排定制服务。

常见问题解答：

以下是一些关于波片的典型问题和解答，希望对买家有所帮助。以下内容为摘要，如果您想了解更多信息，请参阅我们的“波片和延迟器简介”。您还可以找到关于“四分之一波片和二分之一波片简介”的相关资源。

波片的工作原理是什么？

波片和延迟器是用于操控和改变激光偏振态的重要光学元件。

波片通常由双折射晶体制成，例如石英和氟化镁。（延迟器也由非双折射材料制成。菲涅尔菱形延迟器就是一个很好的例子，它通常由BK7、紫外熔融石英或ZnSe制成，利用全内反射实现相位延迟。菲涅尔菱形延迟器产生的延迟几乎完全取决于折射率和棱镜的几何形状。）

这些晶体材料的各向异性导致一束光线在到达界面时分离成两束。这两条分离的光线会遇到不同的折射率：一束称为寻常光线，受寻常折射率控制；另一束称为非常光线，受方向敏感的非常折射率控制。这两条光线的偏振方向始终相互垂直。

波片被特意切成薄片，使其光学表面与光轴平行。寻常光线和非常光线的折射率不同，因此会以不同的相速度传播。极化电矢量以较大速度（Vfast=c/Nfast）沿其传播的轴被定义为快轴。电矢量以较小速度（Vslow=c/Nslow）沿其传播的轴被定义为慢轴。这两个轴始终正交。

当一束光束垂直投射到波片表面时，由于两个分量的相速度不同，快分量和慢分量之间自然会产生相位延迟，其中慢分量会滞后于快分量几个相位（或相位的一小部分）。相位延迟的大小称为延迟量。波片的延迟量可以用以下公式计算：

延迟量=2πL(Nslow-Nfast)/λ

其中，L 是入射光传播的距离（波片的厚度），Nfast 和 Nslow 分别是快轴和慢轴的折射率。

延迟量的值可以写成多种形式，例如，“半波”延迟量相当于π弧度或λ/2的延迟量。

从上面的公式可以很容易地推断，通过精心设计波片的厚度，可以获得所需的延迟量。然而，除了波片的厚度之外，其他外部因素也会影响延迟值，例如入射光的波长、工作环境的温度、入射角等。外部因素引起的延迟变化通常会造成干扰和损害，而制造商正竭力避免这种情况。

如何找到快轴？

找到每个波片的快轴是使用波片时的关键步骤。Shalom EO 提供的已安装波片均设计为在安装座上以直光形式指示其快轴。而未安装版本的快轴均直接标记在波片上。但是，如果未指示快轴或指示模糊，有一种简单的方法可以帮助您找到适用于所有延迟值波片的快轴。首先，在激光器前方放置一个偏振片，倾斜偏振片直至光完全消失，然后将波片置于激光器和偏振片之间，旋转波片，使最终输出的光仍然保持消失——瞧！您已经成功找到了光轴。

需要调整吗？

此外，您可能会发现购买的波片产生的延迟量与设计值不完全一致。原因有很多：例如，波片并非根据您的目标波长设计，或者温度等外部因素会影响延迟量。可以通过将偏振面朝波片的快轴或慢轴方向旋转来调整这些细微的偏差。朝快轴方向旋转会降低延迟量，而朝快轴方向旋转则会增加延迟量。尝试两个方向，并使用偏振片持续检查延迟量的变化。

延迟曲线：

下图展示了超消色差波片在以下波长范围内的延迟情况。

1. 310-1100nm 超消色差四分之一波片

2. 310-1100nm超消色差半波片

3. 600-2700nm超消色差四分之一波片

4. 600-2700nm超消色差半波片

波片和延迟片购买指南

了解不同类型的波片和延迟器与弄清它们的工作原理同等重要，尤其对于买家而言。别担心，Shalom EO 为您编辑了一份简要指南，阅读后，您可能会对波片有更清晰、更深刻的理解。

低阶波片或多阶波片

由于制造阶段的困难，批量生产超薄且能够精确产生所需分数延迟的波片可能很困难。低阶波片或多阶波片相对较厚，可在产生所需延迟的同时，额外增加几个波长的相位延迟。由于光波具有周期性重复的特性，因此，一个低阶半波片（其相位延迟为λ/2 加上 3 个额外的λ）也可以用作半波片。这里的“阶数”指的是产生的额外波长的数量。本文中，低阶波片优于多阶波片，因为它产生的附加相位延迟更少，并且延迟更精确。然而，延迟过大也意味着它们对波长、温度或AOI的变化比零阶波片更敏感。

一般来说，如果您正在寻找价格实惠、可批量购买的单波长应用波片，那么低阶波片正是您的理想之选。Shalom EO 提供两种材质的低阶波片（石英用于可见光至近红外光谱，MgF2 用于波长更远至 7000nm 的波片）。

零阶波片

零阶波片本质上是由两个多阶或低阶波片组成，它们的光轴正交对齐（一个波片的快轴与另一个波片的慢轴对齐），最终的延迟是两个组成波片分别产生的延迟之差。通过将两个单波片组合在一起，零级波片可以有效抵消外部因素（波长变化、环境温度）对延迟的影响，这意味着延迟比低级波片更加恒定，使其能够胜任涉及波长展宽的应用。尽管如此，它们对入射角变化的响应仍然可能相当敏感。

Shalom EO 提供三种类型的零级波片：空气隙零级波片、光学接触零级波片和 NOA61 胶合零级波片。虽然胶合零级波片是常见的替代方案，但对于高能量操作，请考虑空气隙零级波片和光学接触零级波片，因为这两种类型的损伤阈值比胶合零级波片相对较高。

真零级波片

真零级波片 是单片结构的波片，能够精确提供所需的延迟量，因此其厚度通常只有几微米。虽然加工工艺相对严格，但较薄的厚度使其比传统的零级波片具有更优异的延迟稳定性，可有效抵御波长变化或气候变化。Shalom EO 提供由石英（适用于 532-3000nm）或氟化镁（适用于 3000-7000nm 的长波长应用）制成的真零级波片。单片波片相对易碎，但损伤阈值较高；而采用 BK7 基片粘合的波片则更易于操作，但损伤阈值较低。

消色差波片

消色差波片 由一片氟化镁波片和一片石英波片构成，两片波片的轴向正交，双折射特性互补，在实现所需焦距的同时，最大程度地降低色散。通过这种方法，波长偏移对延迟的固有影响被大幅降低，使消色差波片比零级波片具有更高的延迟常数，因此非常适合各种涵盖宽光谱范围（例如 900-2000nm）的宽带应用。两个应用示例是可调谐激光源、飞秒激光系统等。

超消色差波片

超消色差波片实际上是消色差波片的升级版。其工作原理与前述的消色差波片相同。超消色差波片也由两种晶体材料（例如石英和氟化镁）复合而成，但与消色差波片不同的是，它们由六个单波片（三个石英波片和三个氟化镁波片）组成，从而在更宽的波长范围内实现极其平坦的延迟。

菲涅尔菱形延迟器

菲涅尔菱形延迟器的工作原理与利用双折射的原理截然不同。菲涅尔菱形延迟器利用全内反射在光的各个分量之间引入相位差。当光线投射到界面上时，光波的电场会分裂成两个相互垂直的分量：s分量和p分量。这些菱形被巧妙地加工成直角平行六面体的形状，这样，在精心选择入射角的情况下，每次全内反射时，p分量都会比s分量前进λ/8。当光线经过两次全内反射后出射时，p分量最终会比s分量前进λ/4，从而实现与四分之一波片相同的功能。在构建半波菲涅尔菱形延迟器时，需要将两个菱形串联粘合在一起，以避免在界面处发生反射。

菲涅尔菱形波片通常由非双折射玻璃材料制成，典型的有BK7、紫外熔融石英或ZnSe。由于菱形波片引入的延迟与折射率相关，而折射率在很宽的波长范围内仅略有变化，因此菲涅尔菱形延迟器比其他宽带波片（例如消色差波片）具有更宽的波长范围。

双波长波片

双波长波片通过拟合不同波长的折射率，为两个波长引入两个延迟值。双波长波片与其他偏振敏感元件配合使用时尤其有用，可以分离不同波长的同轴激光束，或提升和促进固态二次谐波（SHG）激光器的转换效率。此外，双波长波片也可以应用于三次谐波（THG）系统。Shalom EO 还可以根据您的要求定制三波长波片。