【Thorlabs新產品】渦旋半波片

2021-01-19 Thorlabs索雷博

控制徑向偏振和方位角偏振

可選m=1或m=2

中心波長從405到1064 nm

提供定製服務



Thorlabs的渦旋半波片為兩塊N-BK7玻璃基底夾一液晶聚合物（LCP）薄層的三明治結構，設計用於改變光場的徑向偏振和方位角偏振。通過光控取向技術控制LCP分子的取向，從而得到繞中心連續旋轉的快軸。


渦旋波片能夠產生無衍射貝塞爾光束，已應用於光鑷中擴大其捕獲區域。特別地，渦旋波片還能夠將標準的TEM00模高斯光束變成「空心孔形」拉蓋爾高斯光束，如圖1所示。其它應用包括高分辨顯微鏡和光刻等。

圖1: 空心孔拉蓋爾高斯光輪廓


Thorlabs的渦旋半波片可選階數m=1或m=2，入射角高達±20°，光束直徑範圍從0.3到21.5 mm。安裝在Ø1英寸外殼內，外殼上刻有型號和輔助對準的標記線，因為m=1是偏振相關的，所以有一處刻有三段直線表示零度快軸方向，如圖2所示。


圖2: 渦旋波片外觀



Thorlabs提供m=1和m=2兩種渦旋半波片，其中m是階次。


θ為給定方位角(φ)的快軸取向，δ是φ=0時的快軸取向，因此兩種階次波片的快軸取向不同。圖3比較兩者的快軸分布和調製強度輪廓，其中強度輪廓為白光光源通過兩交叉偏振片和位於其間的渦旋波片後的觀測結果。


圖3-1: m=1渦旋波片的快軸取向和強度輪廓


圖3-2: m=2渦旋波片的快軸取向和強度輪廓


兩種階次的渦旋波片都能產生「空心孔」拉蓋爾高斯光束，但是m=1波片比m=2的中心孔更小且更圓（633 nm光源），如圖4所示。


圖4: 拉蓋爾高斯光束輪廓對比


另一顯著差異在於，m=2的渦旋波片是偏振無關的，無論入射光的偏振方向如何，能產生相似的偏振輸出。而m=1的渦旋波片是偏振相關的，如果光偏振軸與波片方向不同會產生不同的偏振分布，詳見圖5。

圖5: A行和B行是為m=1渦旋波片改變線偏振的兩種結果。入射偏振相同，但是快軸的相對角度不同，因此輸出偏振也不同。C行表明了m=2渦旋波片的偏振無關特性。


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