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聚合物偏振片和延迟片应用介绍

更新时间:2023-03-30  |  点击率:577

聚合物偏振和延迟

偏振片用于分析和产生特定的偏振态。下面是基于二向色聚合物薄膜的偏振光学的类型、组成、功能和应用的概述。这些光学器件具有很高的性价比,可用于大尺寸,并且是其他光学偏振片(如线栅、纳米颗粒、薄膜或晶体偏振片)的高度可定制的替代品。

线性聚合物薄膜偏振片

线性聚合物薄膜偏振片(也称为偏振薄膜片材)由聚乙烯醇(PVA)片材组成,该片材在制造过程中被拉伸,然后用碘染色,以允许仅单一偏振取向的光透射(图1)。通过偏振片的所有其它方向的光都被拒绝(或者在二向色偏振片的情况下被吸收)。

图1:非偏振光通过薄膜偏振膜后呈线性偏振。

基于PVA的偏光膜被层压在两个光学透明的TAC三醋酸纤维素(TCA)片之间,以提高稳定性,防止环境影响,并便于处理。

聚合物延迟薄膜

通常,延迟由两种双折射材料制成。这两种材料在不同的轴上具有不同的折射率。在聚合物延迟膜的情况下,材料通常是聚乙烯醇(PVA)或另一种改性聚碳酸酯。通过拉伸聚合物薄膜获得材料的双折射。它们没有被染色,因此与单独的线性偏振膜相比,它们看起来是透明的。由此产生的两个轴被认为是“快"(非常)和“慢"(普通)。当光穿过延迟时,沿慢轴传播的部分被延迟并发生相移。根据延迟的设计,该偏移通常为四分之一波(λ/4)、半波(λ/2)或全波偏移(1λ)。

图2:通过线性偏振片和四分之一波长(λ/4)延迟的非偏振光变为圆偏振光。

当线性偏振光通过半波(λ/2)延迟片时,它被旋转90°,使得垂直偏振光变为水平偏振光。延迟片应始终与偏振光一起使用。


Film TypePhase ShiftRetardanceFunction
WP140HE90°λ/4(140nm)Circularly polarize light
WP560180°λ/2(280nm)Rotate linearly polarized light by 90°
WP280360°1λ (560nm)Full wave film for 1st order red (used in microscopes and stress analysis)


表1:列出了所有聚合物延迟膜的延迟和功能,并具有560nm的设计波长。

圆形聚合物偏振片

圆形聚合物偏振片(也称为圆形偏振膜)是通过将线性偏振膜和四分之一波长(λ/4)延迟膜组合而成的,其快轴精确对准45°。在遇到延迟片并经历相移之前,入射光首先被线性偏振片线性偏振,从而变成圆偏振(图2)。根据快轴,在+45或-45光处的对准将是左旋或右旋圆偏振。当圆偏振光从表面反射时,光的方向是相反的,这意味着左旋圆偏振光变成右旋圆偏振,反之亦然。这意味着反射回相同方向的相同圆偏振片的光将被完quan阻挡(吸收)。这就是所谓的光学隔离,是一种用于消除显示器和屏幕的反射以及分离两个光通道以获得3D效果的技术(图3)。

图3:反射表面切换光的偏振方向,通常用于光学隔离技术。

应用

向色聚合物偏振片可用于广泛的应用,包括但不限于:

减少眩光的显示器附件

LCD和TFT显示屏

光衰减

无眩光成像和照明,提高摄影和照片复制的对比度

玻璃和塑料工业中透明材料的应力分析

传感器和光障

用于研究光学各向异性材料的偏振显微镜和偏振测量法

3D投影和眼底镜检查中的立体图像分割

椭圆偏振法


Edmund Optics®为偏光膜提供了广泛的定制选项,例如玻璃或丙烯酸上的单面层压、玻璃之间的双面层压和定制尺寸的切割,包括自由激光或水射流切割。




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