Hvordan beregne tykkelsen på en Polarisering Rotator

Hvordan beregne tykkelsen på en Polarisering Rotator


Fase plate, polarisering rotator, retardasjonsplaten, waveplate --- kalle den ved noe navn, en enhet som kan endre retning eller karakter av en lysstråle er polarisering er mye mer praktisk enn å slå din laser på sin side. Så ta en skive av dobbeltbrytende materiale, og vi vil finne ut hvor tykk den trenger å være.

Bruksanvisning

Bestemme tykkelsen på en polarisering rotator

1 Hvordan beregne tykkelsen på en Polarisering Rotator

Kalsitt er et dobbeltbrytende materiale.

Finn brytningsindeksene for dobbeltbrytende materiale på bølgelengde du skal bruke. Dobbeltbrytende materiale har to brytningsindeks for lys polarisert i ortogonale retninger, og disse indekser endre seg som en funksjon av bølgelengde. En materialer katalog eller elektronisk ressurs vil gi deg de indeksene du trenger.

Som et eksempel vil vi bruke kalsitt ved en bølgelengde på 590 nanometer. De to indeksene for kalsitt er 1,658 og 1,486.

2 Trekk fra de to indeksene for å finne mål på dobbeltbrytning.

For vårt eksempel, kalsitt, er forskjellen 0,172.

(Merk, for enkelte programmer tegnet av forskjellen er viktig, som noen krystaller er optisk negative og noen optisk positive. Vi kommer ikke til å bekymre deg for dette, men hvis vi skulle, ville vår materialer katalog fortelle oss at kalsitt er optisk negativ.)

3 Bestem hvor mye polarisering rotasjon du ønsker. Vanligvis blir waveplates anvendt for å innføre faseforsinkelser av enten en halvbølge eller en kvart bølge. En kvartbølgeplate er satt inn i en stråle endres lineært polarisert lys til elliptisk polarisert lys, mens en halvbølge-plate som kan roteres en lineært polarisert stråle til en annen polarisasjon vinkel.

For vårt eksempel, vil vi gå for en forsinkelse av en kvart bølge.

4 Hvordan beregne tykkelsen på en Polarisering Rotator

For å gi riktig mengde polarisering hemming, må tykkelsen være nøyaktig

Beregn tykkelsen ved hjelp av forholdet

t = (lambda/delta) * wavefraction

hvor lambda er bølgelengden, er delta mål på dobbeltbrytning, og den wavefraction er den ønskede polarisasjon forsinkelse, målt i brøkdeler av en bølge.

For vårt eksempel, på jakt etter en kvartbølgehemming hos kalsitt ved en bølgelengde på 590 nanometer, er tykkelsen t = ((590 10 ^ -9) / (0,172)) (1/4) = 0,86 * 10 ^ -6 meter, eller mindre enn en mikron!

5 Legg litt mer tykkelse! Selv om dette er matematisk riktig, og dette phaseplate ville gjøre akkurat hva vi vil den skal gjøre, det er så tynt at det ville være svært skjør, hvis det kan også bli produsert. Så i stedet for å beregne for en faseforskjell på en kvart bølge, beregner vi for en faseforskjell på noe sånt som 10 1/4 bølger. Dette gir oss en tykkelse på omkring 35,2 mikron, som er i det minste å få til rimelig. Så lenge du inkluderer "ekstra" ikke-heltall faseforskjell du vil, kan du gjøre det waveplate tykkere med dette prinsippet.

Hint

  • Heldigvis for de fleste programmer kan vi kjøpe en waveplate fra en etablert leverandør --- de har gjort beregninger og produksjon for oss. Det er til og med sammensatte versjoner som gir rimelig konsistent fase forsinkelser enn brede bølgelengdeområder.