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Thorlabs 液晶聚合物消偏器

简要描述：Thorlabs 液晶聚合物消偏器是一种图案化微延迟器阵列，设计用于将线性偏振光转换成伪随机偏振光。我们称它为伪随机偏振光是因为透射光束不会成为非偏振光；相反，光的偏振是随机的。单色光源的线性偏振光通过这个消偏器后，偏振态将随空间变化。

产品品牌：Thorlabs
厂商性质：代理商
更新时间：2021-07-13
访问量：824

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LAYERTEC非球面光学元件介绍

详细介绍

品牌	Thorlabs	价格区间	面议
组件类别	光学元件	应用领域	医疗卫生,环保,化工,综合

Thorlabs 液晶聚合物消偏器

特性

Ø不需要光轴对准

Ø非常适用于宽带光源和单色光束

Ø对直径小至0.5 mm的光束进行消偏

Ø三种增透膜可选

Ø350 - 700 nm

Ø650 - 1050 nm

Ø1050 - 1700 nm

Ø对入射角相对不敏感(详情参见液晶聚合物与石英标签)

Thorlabs 液晶聚合物消偏器是一种图案化微延迟器阵列，设计用于将线性偏振光转换成伪随机偏振光。我们称它为伪随机偏振光是因为透射光束不会成为非偏振光；相反，光的偏振是随机的。单色光源的线性偏振光通过这个消偏器后，偏振态将随空间变化。宽带光源的线性偏振光通过这个消偏器后，偏振态将随空间和波长变化。这些消偏器会对光学元件任一侧上入射的光起作用。

设计
每个LCP消偏器由夹在两块Ø1英寸，1.6 mm厚的N-BK7玻璃板之间的液晶聚合物薄膜组成。将不同延迟性和快轴取向的图案刻印在LCP材料上。右图显示了DPP25-A消偏器的Ø10 mm部分的延迟图案和快轴方向的测量数据。对于该消偏器，快轴角度增大2°，并且延迟在每个连续的25 µm带上在250
nm与300 nm之间具有周期性变化。
DPP25-B和DPP25-C分别在380
- 430
nm与 720
- 770 nm之间具有周期性延迟变化，以及在25 µm条纹带上快轴角度增加2°。

增透膜施加在外表面上，以改善定波长范围内的光学元件透过率。右表中提供了相关细节。

DPP25-A消偏器可以用于光束直径小至0.5 mm的窄带(单色)激光束。对于这样的光束尺寸，输出光束偏振的随机化可通过在整个激光束上产生偏振态的空间变化来实现(它的一个实例参见教程标签)。除了偏振态的空间变化之外，宽带源也会在输出偏振上产生偏振相关的变化。两个不同波长的光将会经历相同的以纳米为单位的绝对延迟，它用其总波长的不同分数的形式表示。例如，250 nm的延迟，针对500 nm入射光对应的是0.5λ的相对延迟，针对700
nm入射光对应的是0.36λ的延迟。因此，比起尺寸相似的单色光，宽带光束可实现更高的消偏度。

对于偏振敏感的装置和应用(比如拉曼放大和减小偏振相关的损耗)，这些消偏器产生的伪随机偏振比线性偏振光更合适。由于它们对窄带和宽带光源在较宽光谱范围上有效，这些消偏器已经在涉及偏振敏感的光谱仪和LCD测试系统的应用中取得了良好结果。此外，该消偏器的设计不需将光学元件相对于入射光的线性偏振轴对准，因此它非常适用于不同的输入偏振。

楔形石英消偏器
取决于您的应用，这些消偏器和我们的石英楔消偏器都具有*优势。LCP消偏器能够对直径小至Ø0.5 mm的单色光束有效消偏，而使用石英楔或其它传统设计的消偏器通常要求输入光束的直径至少为6 mm。LCP消偏器中所用的图案化延迟器设计对入射角也同样较不敏感。石英楔消偏器由于它们使用石英基板和空气间隙设计而具有更好的表面质量和较高的损伤阈值，使得它们更适合于高功率应用。欲了解更详细的性能比较，请参看曲线标签。

Specifications
Item #		DPP25-A	DPP25-B	DPP25-C
Material		Liquid Crystal Polymer Between N-BK7 Glass Plates
Design Wavelength Range		350 - 700 nm	650 - 1050 nm	1050 - 1700 nm
AR Coating Reflectancea		Ravg < 0.5% Over Design Wavelength Range
Diameter		1" (25.4 mm)
Thickness		3.2 mm (0.13")
Clear Aperture		>90% of Diameter
Surface Quality		60-40 Scratch-Dig
Surface Flatness		λ/4 at 632.8 nm
Strip Widthb		25 µm
Retardation Variation		250 - 300 nm	380 - 430 nm	720 - 770 nm
Fast Angle Axis		2° Increase From Pixel to Pixel
Beam Deviation		< 5 arcmin
Laser Damage Thresholdc	CWd	5 W/cm (532 nm, CW, Ø0.004 mm)	5 W/cm (810 nm, CW, Ø0.004 mm)	-
	Pulsed (ns)	1.8 J/cm2 (532 nm, 8 ns, 10 Hz, Ø0.200 mm)	8 J/cm2 (810 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.08 mm)	10 J/cm2 (1550 nm, 7.8 ns, 10 Hz, Ø0.191 mm)
	Pulsed (fs)	0.041 J/cm2 (532 nm, 100 Hz, 76 fs, Ø162 µm)	0.041 J/cm2 (800 nm, 100 Hz, 36.4 fs, Ø189 µm)	0.11 J/cm2 (1550 nm, 100 Hz, 70 fs, Ø145 µm)

a
沉积在外表面上。

b
延迟从最小值变成最大值所跨的条纹宽度。

c
损伤阈值受到LCP层限制。

d
光束的功率密度按照W/cm计算。关于为何线性功率密度为长脉冲和CW源提供最佳指标的解释，请参见损伤阈值标签的“连续波和长脉冲激光”部分。

上图为横跨DPP25-A消偏器的Ø10 mm部分的延迟图案。

上图为横跨DPP25-A消偏器的Ø10 mm部分的快轴取向。0°平行于恒定快轴取向线。

产品型号 - 公英制通用

DPP25-A

LCP消色差消偏器，Ø1英寸，增透膜：350 - 700 nm

DPP25-B

LCP消色差消偏器，Ø1英寸，增透膜：650 - 1050 nm

DPP25-C

LCP消色差消偏器，Ø1英寸，增透膜：1050 - 1700 nm

消色差消偏器，石英光楔

特性

Ø不需要对准光轴

Ø适用于宽带光源和大直径(>6 mm)单色光束

Ø空气隙设计可用于高功率光束

Ø不镀膜(190至2500 nm)或镀有下面三种增透膜之一

Ø350至700 nm(-A膜)

Ø650至1050 nm(-B膜)

Ø1050至1700 nm(-C膜)

Thorlabs的石英光楔消色差消偏器将偏振光束转变为伪随机偏振光束。用伪随机来形容是因为通过消偏器的光束并不是不偏振了；而是它的偏振方向变成随机的了。单色光源的线偏光透过石英光楔消偏器后，偏振态将发生空间变化。宽带光源的线偏光透过石英光楔消偏器后，偏振态随着波长的不同发生空间变化。虽然DPU-25设计用于线偏光(如教程标签所示)，但是如果入射光为椭圆或圆偏振光时，它也可以将其转变成伪随机偏振光。光可以从石英光楔消偏器的任一侧入射。

设计
这些消色差消偏器由两块石英晶体光楔组成，其中一块光楔的厚度是另一块的两倍，两块光楔被薄薄的金属环隔开。整个组件通过涂在外边缘(也就是说，通光孔径内没有环氧树脂)的环氧树脂粘合，以制成具有高损伤阈值的光学元件。这些消偏器包含用于190至2500 nm波长范围的未镀膜版本，以及在四个表面(即两块石英晶体光楔的两个表面)都镀上三种增透膜其中一种的版本，增透膜选项包含350至700 nm(-A膜)、650至1050 nm(-B膜)，1050至1700 nm(-C膜)。

每个光楔的光轴垂直于光楔的平面。两块石英光楔的光轴之间的夹角为45°。石英光楔消偏器的*设计不需要将消偏器的光轴置于特定角度，非常适合光的初始偏振态未知或随时间变化的应用。

鉴于厚度影响，这些光学元件无法安装到我们的LMR1安装座中。但是可以安装在SM1螺纹(1.035"-40)透镜套筒中，然后集成到透镜套筒系统或通过LMR1固定在接杆上，如页面顶部的图片所示。

自由空间应用
虽然石英光楔消色差消偏器可以将单色光源或宽带光源的光的偏振态转变为伪随机偏振态，但是只有当入射光的直径大于6 mm时，才能对窄带光(单色光)实现消偏。单色光必须达到这个最小光束直径是因为，出射光偏振态的随机性是通过产生光束偏振态的空间变化而实现的(见教程标签)。Thorlabs也提供液晶聚合物消偏器，通过图案化延迟器有效消除直径小至Ø0.5 mm光束的偏振态。

与窄带或单色光源不同，宽带光源的消偏对光束直径没有限制。这是因为除了出射光束偏振态的空间变化，波长相关的延迟也会使透过石英光楔的出射光的偏振态变成随机的。

与线偏光相比，由这些消偏器产生的伪随机偏振态光束更合适用于拉曼放大等对偏振敏感的装置或实验，以及减少偏振相关的损耗。对于窄带和宽带光源，石英光楔消偏器在较宽的光谱范围内使用有效，并且在偏振敏感光谱仪及LCD测试系统应用中效果较好。此外，由于使用了消偏设计，无需相对于入射光的线偏轴对准光学元件，因此能够高度适应变化的入射偏振态。

光纤应用
如要将消偏光束耦合到单模光纤，不建议使用Thorlabs的消色差消偏器。将出射光束看作两个叠加的光束，考虑到两块光楔的光轴没有对准，由于石英晶体的双折射效应，两个出射光的传播矢量将会出现非零发散/偏置。如果两个发散/偏置光束聚焦在光纤的顶端，则这两个光束的成像位置会略有不同。因此，优化光束耦合时，可能会更倾向于其中一个光束，且两个光束的偏振态不是*随机的。

液晶聚合物(LCP)消偏器
根据应用不同，这些消偏器和液晶聚合物(LCP)消偏器都有*的优势。此处的石英光楔消偏器由于采用的是石英基底和空气间隙设计，因此表面质量更好，损伤阈值较高，更适合高功率应用。LCP消偏器采图案化延迟器设计，能够对直径小至Ø0.5 mm的单色光束有效消偏，而石英消偏器通常要求入射光束的直径至少为6 mm。LCP消偏器中所用的图案化延迟器设计对入射角也不太敏感。

General Specifications
Substrate	Quartz Crystal
Coatings	Uncoated (190 - 2500 nm) -A Coating (350 - 700 nm) -B Coating (650 - 1050 nm) -C Coating (1050 - 1700 nm)
Outer Diameter	1" (25.4 mm)
Thickness	7.35 mm (0.289")
Clear Aperture	>Ø21.59 mm
Surface Flatness	λ/10 @ 633 nm
Surface Quality	10-5 Scratch-Dig
Item # Suffix	Damage Thresholds
-A	7.5 J/cm² at 532 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.504 mm
-B	7.5 J/cm² at 810 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.144 mm
-C	7.5 J/cm² at 1542 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.123 mm

石英光楔消偏器的侧视图

产品型号 - 公英制通用

DPU-25

消色差消偏器，石英光楔，Ø1英寸，未镀膜的石英晶体

DPU-25-A

消色差消偏器，石英光楔，Ø1英寸，增透膜：350 - 700 nm

DPU-25-B

消色差消偏器，石英光楔，Ø1英寸，增透膜：650 - 1050 nm

DPU-25-C

消色差消偏器，石英光楔，Ø1英寸，增透膜：1050 - 1700 nm

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