zamknąć
Wybierz swoją witrynę
Światowy
Media społecznościowe
W przeciwieństwie do niepolaryzacyjnych rozdzielaczy wiązki (które rozdzielają światło według intensywności), polaryzacyjny PBS wykorzystuje geometrię kąta Brewstera (gdzie kąt padania jest równy kątowi Brewstera, θB), aby osiągnąć wyjątkową dyskryminację polaryzacji: przy θB światło spolaryzowane P jest przepuszczane przy minimalnym odbiciu, podczas gdy światło spolaryzowane S jest silnie odbijane. Na przykład przy 1064 nm (typowa długość fali lasera) urządzenia te zazwyczaj transmitują światło spolaryzowane P (przepuszczalność > 95%), jednocześnie odbijając światło spolaryzowane S (odbicie > 99%) . Najnowsze projekty wykorzystują zaawansowane powłoki cienkowarstwowe (np. powłoki dielektryczne) osadzane przy użyciu rozpylania wiązką jonów — procesu, który zapewnia jednorodność powłoki (zmienność grubości <1%) i maksymalizuje odporność na uszkodzenia laserowe, dzięki czemu nadają się do stosowania w laserach CW i impulsowych dużej mocy.
Wysoki współczynnik ekstynkcji polaryzacji : Osiąga współczynnik ekstynkcji > 1000:1 (stosunek pożądanej polaryzacji do niepożądanej polaryzacji) przy projektowanej długości fali (standard 1064 nm). Oznacza to, że na każde 1000 transmitowanych jednostek światła spolaryzowanego P przesyłana jest mniej niż 1 jednostka światła spolaryzowanego S – co ma kluczowe znaczenie w zastosowaniach takich jak kryptografia kwantowa, gdzie czystość polaryzacji zapewnia bezpieczną transmisję danych.
Doskonała odporność na uszkodzenia lasera : Testowana pod kątem wytrzymałości na ekstremalne natężenia lasera, modele z powłoką dielektryczną wytrzymują 2 J/cm² przy 355 nm (impulsy 10 ns, częstotliwość powtarzania 20 Hz) i 100 W/cm² Moc CW przy 1064 nm. Odporność tę osiąga się dzięki zastosowaniu materiałów powłokowych o wysokiej czystości (np. SiO₂, TiO₂) i czyszczeniu podłoża (czyszczenie ultradźwiękowe w roztworach alkalicznych w celu usunięcia zanieczyszczeń) przed osadzeniem.
Wydajność łącza szerokopasmowego : strategie projektowania przepustowości długofalowej (LWP) umożliwiają działanie w rozszerzonych zakresach długości fal wykraczających poza główny cel projektowy. Na przykład PBS zaprojektowany dla 1064 nm może również skutecznie działać przy 980 nm (NIR) i 1310 nm (długość fali telekomunikacyjnej) przy jedynie 5-10% zmniejszeniu współczynnika ekstynkcji. Szerokopasmowe powłoki AR na powierzchniach wejściowych/wyjściowych dodatkowo zwiększają użyteczność w zakresie 400-1700 nm.
Precyzyjne wykonanie pod kątem : Wyprodukowano pod kątem padania 56,4° (kąt Brewstera dla szkła N-BK7 przy 1064 nm) z tolerancją ± 0,1° – ta wąska tolerancja zapewnia, że separacja polaryzacji pozostaje stała w całej aperturze wiązki. Kąt klina rozdzielacza wiązki (zwykle 33,6° dla kąta padania 56,4°) jest również obrabiany maszynowo z dokładnością do ±0,05°, aby zapobiec odchodzeniu wiązki (bocznemu przemieszczeniu transmitowanej wiązki).
Trwała kombinacja podłoża i powłoki : Dostępna na dwóch podstawowych podłożach: krzemionka topiona UV (idealna do zastosowań UV-NIR, 190-2500 nm) i N-BK7 (ekonomiczna dla widzialnego NIR, 400-2000 nm). Obydwa podłoża pokryto powłokami dielektrycznymi, które charakteryzują się wysoką przyczepnością (>5 N/mm², testowana za pomocą taśmy odrywającej) i odpornością na czynniki środowiskowe (np. wilgotność względna 95%, zakres temperatur -40°C do +80°C).
Systemy laserowe dużej mocy : umożliwiają dzielenie i łączenie wiązek w laserach przemysłowych (np. lasery światłowodowe o mocy 1 kW do cięcia metalu) i laserach badawczych (np. ultraszybkie lasery Ti:szafirowe do spektroskopii). Podczas cięcia laserowego PBS dzieli pojedynczą wiązkę o dużej mocy na dwie wiązki o niższej mocy, umożliwiając jednoczesne cięcie dwóch elementów – podwajając wydajność produkcji.
Optyka kwantowa : Niezbędna do manipulacji i wykrywania stanów kwantowych w oparciu o polaryzację w systemach takich jak kwantowa dystrybucja klucza (QKD) i obliczenia kwantowe. W QKD PBS oddziela splątane pary fotonów (każda z ortogonalną polaryzacją), aby umożliwić bezpieczne generowanie klucza szyfrującego - współczynniki ekstynkcji> 1000: 1 zapewniają, że stany kwantowe pozostaną nieuszkodzone.
Metrologia : Zapewnienie spolaryzowanych źródeł światła do elipsometrii (pomiar grubości cienkiej warstwy i współczynnika załamania światła) i polarymetrii (charakterystyka materiałów optycznych). W produkcji półprzewodników elipsometry wykorzystują PBS do analizy stanu polaryzacji światła odbitego od powierzchni płytek, umożliwiając pomiar grubości warstwy tlenku z dokładnością ± 0,1 nm.
Światłowody : interfejs pomiędzy systemami optycznymi w wolnej przestrzeni a sieciami światłowodowymi, gdzie kontrola polaryzacji ma kluczowe znaczenie dla integralności sygnału. Na przykład w systemach telekomunikacyjnych działających na częstotliwości 1310 nm lub 1550 nm PBS wyrównuje polaryzację laserów w wolnej przestrzeni z osiami polaryzacji włókien, zmniejszając utratę sygnału (strata wtrąceniowa <0,5 dB).
Systemy obrazowania : Zwiększ kontrast w zastosowaniach obrazowania wrażliwych na polaryzację, takich jak obrazowanie biomedyczne (wykrywanie tkanki nowotworowej) i teledetekcja (identyfikacja wycieków ropy). W obrazowaniu biomedycznym PBS oddziela spolaryzowane światło odbite od tkanki zdrowej i nowotworowej — tkanka nowotworowa ma inną sygnaturę polaryzacji, dzięki czemu można ją odróżnić nawet we wczesnych stadiach.
Na LIDT wpływają trzy kluczowe czynniki: materiały powłokowe, proces osadzania i przygotowanie podłoża. Materiały powłokowe o dużej energii pasma wzbronionego (np. SiO₂, pasmo wzbronione ~9 eV) są bardziej odporne na przebicie wywołane laserem niż materiały o niskim pasmie wzbronionym. Proces osadzania metodą rozpylania wiązką jonów (w porównaniu z odparowaniem termicznym) pozwala uzyskać gęstsze powłoki z mniejszą liczbą defektów, zwiększając LIDT o 30–50%. Przygotowanie podłoża — w tym czyszczenie ultradźwiękowe i trawienie plazmowe w celu usunięcia zanieczyszczeń powierzchniowych — ogranicza liczbę miejsc absorpcji, które mogą inicjować uszkodzenia. Do zastosowań wymagających dużej mocy wybierz PBS ze specyfikacjami „high-LIDT” i unikaj pracy w pobliżu maksymalnej gęstości mocy (obniżenie wartości o 20-30%).
Tak, ale należy określić modele z częstotliwością femtosekundową, ponieważ standardowe powłoki mogą wykazywać inną charakterystykę uszkodzeń pod wpływem krótkich impulsów (fs vs. ns). PBS o klasie femtosekundowej wykorzystuje grubsze powłoki dielektryczne (10–20 warstw w porównaniu z 5–10 w przypadku standardu), aby równomiernie rozprowadzać energię impulsu, redukując szczytowe pola elektryczne w powłoce. Modele te zazwyczaj obsługują szerokości impulsów do 10 fs i szczytowe gęstości mocy do 10⊃1;⊃2; W/cm² (dla impulsów 100 fs przy 800 nm). Zawsze sprawdzaj LIDT dla określonej szerokości impulsu i długości fali – fs LIDT jest często niższy niż ns LIDT dla tej samej powłoki.
Modele standardowe działają niezawodnie w temperaturach od -20°C do +70°C , przy minimalnych zmianach współczynnika ekstynkcji (zmienność <5%) i transmisji (zmienność <2%) w tym zakresie. W temperaturach wykraczających poza ten zakres rozszerzanie/kurczenie się podłoża może zmienić kąt padania, zmniejszając współczynnik ekstynkcji - na przykład w temperaturze +100°C rozszerzalność cieplna N-BK7 (7,1 × 10⁻⁶ /°C) może przesunąć kąt padania o 0,2°, obniżając współczynnik ekstynkcji do 500:1. Do zastosowań w ekstremalnych temperaturach (np. w przemyśle lotniczym) wersje o wysokiej stabilności wykorzystują podłoża z topionej krzemionki (niższa rozszerzalność cieplna: 0,55 × 10⁻⁶ /°C) i elastyczne wiązania powłokowe, rozszerzając zakres od -40°C do +100°C.
