Laserové polarizační paprsky (PBS) jsou specializované optické komponenty určené k oddělení jednoho světelného paprsku do dvou ortogonálně polarizovaných složek (p-polarizované, paralelní s rovinou incidence; S-polarizovaná, kolmá, k kvantizovanému metru a kvantizované optiky a kvantizované a opticky a kvantizované a kvantizované, a kvantizované, a kvantizované, a kvantizované, a kvantizované, a kvantizované, a kvantizované optiky a kvantizované a kvantizované a kvantizované, a kvantizované, a kvantizované, a kvantizované a optikují a kvantizované a kvantizované a kvantizované.
Dostupnost: | |
---|---|
Na rozdíl od nepolarizačních paprsků (které rozděluje světlo podle intenzity), polarizace PBS pákové pákové geometrie Brewsterovy úhlové geometrie (kde se úhel dopadu rovná úhlu Brewsteru, θB), aby se dosáhlo výjimečné polarizační diskriminace: při 9B je p-polarizované světlo přenášeno s minimální odrazem, zatímco S-polarizované světlo je silně odráženo. Například při 1064 nm (běžná laserová vlnová délka) tato zařízení obvykle přenášejí p-polarizované světlo (> 95% přenos) a odrážejí S-polarizované světlo (> 99% odraz) . Nejnovější návrhy zahrnují pokročilé tenkovrstvé povlaky (např. Dielektrické povlaky zásobníku) uložené pomocí rozprašování iontových paprsků-proces, který zajišťuje uniformitu povlaku (<1% změna tloušťky) a maximalizuje odolnost proti laserovému poškození, takže je vhodné pro CW a pulzované lasery s vysokým power.
Poměr vyhynutí s vysokou polarizací : dosahuje> 1000: 1 vyhynucí poměr (poměr požadované polarizace k nežádoucí polarizaci) na vlnové délce (1064 nm). To znamená, že na každých 1000 jednotek přenášeného p-polarizovaného světla se přenáší méně než 1 jednotka S-polarizovaného světla-kritický pro aplikace, jako je kvantová kryptografie, kde čistota polarizace zajišťuje bezpečný přenos dat.
Vynikající odolnost proti poškození laseru : Testován tak, aby vydržel extrémní laserové intenzity, při manipulaci s dielektricky potaženými modely 2 J/CM⊃2; při 355 nm (10 ns pulsů, rychlost opakování 20 Hz) a 100 W/cm² CW Power při 1064 nm. Tento odpor je dosažen pomocí vysoce čistých potahovacích materiálů (např. Sio₂, tio₂) a čištění substrátu (ultrazvukové čištění v alkalických roztocích k odstranění kontaminantů) před uložením.
Širokopásmový výkon : Konstrukční strategie s dlouhými vlnami (LWP) umožňují provoz napříč rozsahy rozšířených vlnových délek za cíl primárního návrhu. Například PBS navržený pro 1064 nm může také efektivně pracovat při 980 nm (NIR) a 1310 nm (telekomunikační vlnová délka) s pouze 5-10% snížením poměru vyhynutí. Širokopásmové nátěry AR na vstupních/výstupních površích dále rozšiřují použitelnost na 400-1700 nm.
Výroba přesného úhlu : Vyrobeno s úhlem incidence 56,4 ° (úhel pivovaru pro sklo N-BK7 při 1064 nm) s tolerancí ± 0,1 °-tato těsná tolerance zajišťuje, že separace polarizace zůstává konzistentní napříč otvorem paprsku. Úhel klínu rozbočovače paprsku (obvykle 33,6 ° pro incidence 56,4 °) je také obroben na ± 0,05 °, aby se zabránilo chůzi paprsku (boční posun přenosovaného paprsku).
Odolná kombinace substrátu a povlaku : Dostupné ve dvou primárních substrátech: UV fúzovaný oxid křemičitý (ideální pro aplikace UV-NIR, 190-2500 nm) a N-BK7 (nákladově efektivní pro viditelné NIR, 400-2000 nm). Oba substráty jsou spárovány s dielektrickými povlaky, které mají vysokou sílu adheze (> 5 N/mm², testované pomocí pásky) a odolností vůči faktorům prostředí (např. 95% relativní vlhkost, -40 ° C až +80 ° C).
Vysoce výkonné laserové systémy : Povolte štěpení a kombinování paprsků v průmyslových laserech (např. 1 KW lasery pro řezání kovů) a výzkumné lasery (např. Ultrarychlé lasery TI: Sapphire pro spektroskopii). Při řezání laseru rozdělil PBS jeden paprsek s vysokým výkonem do dvou paprsků s nižší výkonem, což umožnilo současné řezání dvou obrobků-účinnost produkce.
Kvantová optika : nezbytná pro polarizační kvantovou manipulaci a detekci v systémech, jako je distribuce kvantových klíčů (QKD) a kvantové výpočetní techniky. V QKD samostatně PBS samostatně zamotané páry fotonů (každá s ortogonálními polarizacemi) umožňuje zabezpečené generování šifrovacích klíčů - poměry pro vyhynutí> 1000: 1 zajišťují, aby kvantové stavy zůstaly nepřerušené.
Metrologie : Poskytněte polarizované zdroje světla pro elipsometrii (měření tloušťky tenkého filmu a indexu lomu) a polarimetrii (charakterizující optické materiály). Ve výrobě polovodičů používají elipsomery PBS k analýze polarizačního stavu světla odráženého z povrchů destičky, což umožňuje měření tloušťky oxidové vrstvy s přesností ± 0,1 nm.
Optika vláken : Rozhraní mezi optickými systémy s volným prostorem a sítěmi optických vláken, kde je kontrola polarizace rozhodující pro integritu signálu. Například v telekomunikačních systémech pracujících při 1310 nm nebo 1550 nm, PBS zarovnejí polarizaci laserů volného prostoru s osy vlákniny polarizací, což snižuje ztrátu signálu (ztráta vložení <0,5 dB).
Zobrazovací systémy : Zvyšte kontrast v zobrazovacích aplikacích citlivých na polarizaci, jako je biomedicínské zobrazování (detekce rakovinné tkáně) a dálkové snímání (identifikace úniků oleje). V biomedicínském zobrazování se PBS samostatně polarizované světlo odráží od zdravé a rakovinné tkáně - taková tkáň má odlišný polarizační podpis, což je rozlišitelné i v raných stádiích.
LIDT ovlivňují tři klíčové faktory: povlakové materiály, proces depozice a příprava substrátu. Povlakovací materiály s vysokou bandgapovou energií (např. SIO₂, bandgap ~ 9 eV) jsou odolnější vůči rozkladu vyvolaným laserem než materiály s nízkými bandAP. Proces depozice iontového rozprašování (vs. tepelné odpařování) produkuje hustší povlaky s menším počtem defektů, což zvyšuje LIDT o 30-50%. Příprava substrátu - včetně ultrazvukového čištění a leptání v plazmě k odstranění povrchových kontaminantů - redukuje absorpční místa, která mohou zahájit poškození. U aplikací vysoce výkonných výkonů zvolte PBS se specifikacemi 'High-LIDT ' a vyhýbejte se provozu v blízkosti maximální hustoty výkonu (derate o 20-30%).
Ano, ale zadejte modely s hodnocením femtosekundu, protože standardní povlaky mohou vykazovat různé charakteristiky poškození při krátkých pulsech (FS vs. NS). PBS s hodnocením femtosekundu používají silnější dielektrické povlaky (10-20 vrstev vs. 5-10 pro standard) k rovnoměrnějšímu distribuci pulzní energie a snižování špičkových elektrických polí v povlaku. Tyto modely obvykle zpracovávají šířky pulsu až na 10 fs a maximální hustoty výkonu do 10⊃1; ⊃2; W/cm² (pro 100 pulsů při 800 nm). Vždy potvrďte LIDT pro specifickou šířku pulsu a vlnovou délku - FS LIDT je často nižší než NS LIDT pro stejný povlak.
Standardní modely působí spolehlivě od -20 ° C do +70 ° C , s minimálními změnami v poměru vyhynutí (<5% variace) a přenosem (<2% variace) v tomto rozmezí. Při teplotách nad tímto rozsahem může expanze /kontrakce substrátu změnit úhel incidence, čímž se sníží poměr vyhynutí-například při +100 ° C, tepelná roztažnost N-BK7 (7,1 x 10⁻⁶ /° C) může posunout úhel incidence o 0,2 ° o 0,2 ° o 0,2 °. Pro aplikace s extrémní teplotou (např. Letecký) používají verze s vysokou stabilitou fúzované křemičité substráty (nižší tepelná roztažení: 0,55 × 10⁻⁶ /° C) a flexibilní povlak, což prodlouží rozsah na -40 ° C až +100 ° C.