一个零阶波片由两块光学轴正交对准的石英或氟化镁波片组成。与多阶或低阶波片不同,后者在产生所需的延迟时伴随有多个波长的多余偏移,零阶波片获得的最终净延迟是两块波片各自获得的延迟之差,这与两块波片的厚度差异有关。此设计抵消了输入波长波动带来的不利延迟偏移,因为第一块波片的有害偏移将被第二块波片补偿。因此,零阶波片比多阶波片对温度和波长变化的敏感性要低。然而,入射角的变化仍然会引起相应的相位变化。
杭州煦和光电提供零阶半波片、零阶四分之一波片和零阶八分之一波片。半波零阶波片具有 λ/2 的延迟,可以旋转线偏振光的偏振面。零阶四分之一波片通常用于将线偏振光转换为圆偏振光或反向转换。八分之一波片产生 λ/8 的延迟,广泛应用于非线性光学系统、光时分复用系统、光传感器、特殊干涉仪、同步相移器等应用中。
操作波长范围广泛:200nm 到 2000nm(石英),190nm 到 7000nm(氟化镁)。空气间隔模块具有设计的空气间隙结构,在两块波片之间提供了优异的损伤阈值,适用于高功率激光系统。这些产品有现货和定制版本。对于现货空气间隔零阶波片,提供26种规格,标准18mm孔径和25.4mm安装支架,详细参数和曲线列在我们的产品目录和网站上。煦和光电还可以根据您的要求提供定制产品。此外,具有NOA61胶合结构的零阶波片和无胶的光学接触零阶波片也在煦和光电出售。
常见问题解答:
以下是一些关于波片的代表性问题和答案,可能对买家有所帮助。以下内容是总结版,如需了解更多信息,请查看我们波片与延迟器简介。您还可以找到关于四分之一波片和半波片的相关资源。
波片是如何工作的?
波片与延迟器是用于操控和改变激光光束偏振态的重要光学元件。
波片通常由双折射晶体如石英和氟化镁制成。(也有由非双折射材料制成的延迟器,弗涅尔菱形延迟器是一个很好的例子,通常由BK7、紫外熔融硅或ZnSe制成,通过利用全内反射来实现相位延迟。弗涅尔菱形产生的延迟几乎完全取决于棱镜的折射率和几何形状。)
这些晶体材料的各向异性使得一束光束通过界面时分裂成两束光线。这两束光线会遇到不同的折射率:一束称为普通光线,服从普通折射率;另一束称为异常光线,服从方向敏感的异常折射率。两束光线的偏振方向总是彼此垂直。
波片通常被切割,使其光学表面平行于光学轴。普通光线和异常光线将经历不同的折射率,因此以不同的相速度传播。沿着光速更快的轴传播的电向量(Vfast=c/Nfast)定义为快轴,而沿着电向量传播速度较慢的轴(Vslow=c/Nslow)定义为慢轴。两轴始终
规格:
200-2000nm(石英),
190-7000nm(氟化镁)
λ/200-λ/400(400nm < λ < 700nm),
λ/400-λ/600(λ > 700nm)
Retardation Curves:
The following graphs illustrate the retardation of Zero Order Waveplates over the wavelength ranges
1. 355nm Zero Order Half Waveplates and Quarter Waveplates
2. 532nm Zero Order Half Waveplates and Quarter Waveplates
3. 633nm Zero Order Half Waveplates and Quarter Waveplates
4. 780nm Zero Order Half Waveplates and Quarter Waveplates
5. 800nm Zero Order Half Waveplates and Quarter Waveplates
6. 1030nm Zero Order Half Waveplates and Quarter Waveplates
7. 1064nm Zero Order Half Waveplates and Quarter Waveplates
由于制造过程中的困难,生产出超薄且能够精确产生所需分数延迟的波片可能较为困难。低阶波片或多阶波片相对较厚,并通过产生多个附加波长的相位延迟来生成所需的延迟。由于光波会周期性重复,低阶半波片(产生lambda/2加上额外的三个lambda的相位延迟)也可以作为半波片使用。这里的“阶数”指的是产生的附加波长数量。在此文本中,低阶波片优于多阶波片,因为它产生的附加相位延迟较少,其延迟更加精确。然而,额外的延迟也意味着它们比零阶波片更容易受到波长、温度或入射角变化的影响。
一般来说,如果您在寻找用于单一波长应用的大批量便宜波片,那么低阶波片非常适合您。煦和光电提供两种材质的低阶波片(石英适用于可见光到近红外光谱,或MgF2适用于更大波长范围至7000nm)。
零阶波片基本上由两片多阶或低阶波片组成,轴线正交排列(将一片波片的快轴与另一片的慢轴对齐),由此产生的延迟是由两个波片各自产生的延迟之差。通过将两个单独的波片组合在一起,零阶波片有效地抵消了外部因素(波长变化、环境温度)对延迟的影响,这意味着其延迟在相较于低阶波片时会更加稳定,使它们适合于涉及宽波长应用。然而,它们仍然对入射角的变化有相对较强的响应。
煦和光电提供三种类型的零阶波片:空气间隔零阶波片,光学接触零阶波片和NOA61水泥化零阶波片。尽管水泥化零阶波片是常见的替代品,但对于高能操作,建议选择空气间隔零阶波片和光学接触零阶波片,因为这两种类型的损伤阈值相对较高。
真正零阶波片
真正零阶波片是一种单片结构的波片,提供完全所需的延迟,因此其厚度通常只有几微米。虽然需要相对严格的加工,单片的厚度有助于提供比传统零阶波片更优越的延迟稳定性,能够有效抵御波长变化或气候变化的影响。煦和光电提供的真正零阶波片由石英(适用于532-3000nm)或MgF2(适用于长波长应用3000-7000nm)制成,单片版本相对较脆弱,但具有较高的损伤阈值,而水泥化的BK7基底版本则更易处理,但损伤阈值较低。
消色差波片
消色差波片由一片MgF2波片和一片石英波片组成,它们的轴线正交排列,这两种材料的双折射特性是互补的,从而达到所需的焦距,并尽量减少色散。通过这种方式,波长变化对延迟的内在影响大大降低,使得消色差波片的延迟比零阶波片更加稳定,非常适用于跨越宽广光谱范围(例如900-2000nm)的各种宽带应用,如可调激光源、飞秒激光系统等。
超消色差波片是消色差波片的升级版本。超消色差波片的工作原理与消色差波片相同。它们也是由两种晶体材料(例如石英和氟化镁)组成,但与消色差波片的两片波片不同,超消色差波片由六片单独的波片(其中三片是石英,三片是MgF2)组成,结果是能够在更广泛的波长范围内保持极其平坦的延迟。
弗涅尔菱镜延迟器的工作原理与双折射完全不同。弗涅尔菱镜通过全内反射引入光波分量之间的相位差。当光照射到界面时,光波的电场会分裂成两个正交的分量,分别是s分量和p分量。菱镜被巧妙地加工成直角平行四边形形状,在选择适当的入射角度时,p分量会相对于s分量经历lambda/8的相位差,经过两次全内反射后,p分量最终会领先s分量lambda/4,从而实现与四分之一波片相同的功能。构建半波弗涅尔菱镜延迟器时,需要将两个菱镜粘接在一起,以避免界面处的反射。
弗涅尔菱镜通常由玻璃材料制成,这些材料是非双折射的,典型的材料有BK7、紫外光熔融石英或ZnSe。由于菱镜引入的延迟与折射率相关,而折射率在宽波长范围内变化较小,因此弗涅尔菱镜延迟器比其他宽带波片(如消色差波片)具有更宽的波长适应性。
双波长波片通过调整不同波长下的折射率来引入两个波长的不同延迟值。双波长波片特别适用于与其他极化敏感组件联合使用,以分离不同波长的同轴激光束,或提高和促进固态倍频激光器的转换效率。此外,双波长波片也可以应用于三阶谐波系统。煦和光电也可以根据您的需求定制三波长波片。