偏光片選擇指南

有關(guān)偏振的更多信息，請閱讀偏振簡介。偏振片選擇指南偏振是光的重要特征。偏振片是控制您的偏振，透射所需的偏振態(tài)，同時反射，吸收或偏離其余部分的關(guān)鍵光學(xué)元件。偏振片設(shè)計種類繁多，每種都有其優(yōu)缺點。為了幫助您選擇最適合您的偏振片，我們將討論偏振片規(guī)格以及不同類型的偏振片設(shè)計。偏振片特性偏振片由一些關(guān)鍵參數(shù)定義，其中一些特定于偏振光學(xué)器件。最重要的特征是:消光比和偏振度：線性偏振片的偏振特性通常由偏振度或偏振效率？及其消光比pp定義。遵循《光學(xué)手冊》中給出的形式主義，偏振片的主要透射率是T1和T2。T1是偏振片的最大透射率，并且在偏振片的軸平行于入射偏振光束的偏振平面時發(fā)生。t2是偏振片的最小透射率，并且在偏振片的軸垂直于入射偏振光束的偏振平面時發(fā)生。PolorindLigHTrarKmtsdDnAxiK■-*iParalldIothePakriitdInplLighlLinsirPdariuihbljariiadLight（局+如Tiwmi蜘nFcrpeidinilaftotheFdariuidllipulLigklLin?arPolarizar線性偏振片的消光性能通常表示為1/pp：1。此參數(shù)的范圍從經(jīng)濟型片狀偏振片的不到100:1到高質(zhì)量雙折射晶體偏振片的106:1不等。消光比通常隨波長和入射角而變化，并且必須與給定應(yīng)用的其他因素一起評估，例如成本，尺寸和偏振透射率。透射率：該值是指在偏振軸方向上線性偏振的光的透射率，或者是指通過偏振片的非偏振光的透射率。平行透射是通過兩個偏振片的偏振軸平行排列的非偏振光的透射而交叉透射是通過兩個偏振片的偏振軸交叉的偏振片的非偏振光的透射。對于理想的偏振片，平行于偏振軸的線性偏振光的透射率為100%，平行透射率為50%，交叉透射率為0%。可以根據(jù)偏振簡介中所述的馬盧斯定律進(jìn)行計算。接受角：接受角是與設(shè)計入射角的最大偏差，在該角度下，偏振片仍將在規(guī)格范圍內(nèi)工作。大多數(shù)偏光鏡設(shè)計為可在0°或45°的入射角或布魯斯特角下工作。接受角對于對準(zhǔn)很重要，但在處理非準(zhǔn)直光束時尤其重要。線柵和二向色偏振片的接收角最大，最大接收角幾乎為90°。構(gòu)造:偏光鏡有多種形式和設(shè)計。薄膜偏振片是類似于濾光片的薄膜。偏振片分束器是與光束成一定角度放置的薄平板。偏振立方分光鏡由兩個直角棱鏡組成，兩個直角棱鏡安裝在斜邊處。雙折射偏振片由兩個安裝在一起的晶體棱鏡組成，其中棱鏡的角度由特定的偏振片設(shè)計確定。通光孔徑:通光孔徑通常是雙折射偏振片的最大限制，因為光學(xué)純晶體的可用性限制了這些偏振片的尺寸。二向色偏振片具有最大的可用凈孔徑，因為其制造適合更大尺寸。光程長度：光必須穿過偏振片的長度。對于色散，損傷閾值和空間限制很重要，光路長度在雙折射偏振片中可能很重要，但在二向色偏振片中通常很短。損傷閾值：激光損傷閾值由所用材料以及偏振片設(shè)計確定，其中雙折射偏振片通常具有最高損傷閾值。水泥通常是最容易受到激光損壞的元素，這就是為什么光學(xué)接觸式分束器或空分雙折射偏振片具有更高的損壞閾值的原因。成本：某些偏振片需要非常大且非常純凈的晶體，這很昂貴，而另一些偏振片則由拉伸塑料制成，因此更加經(jīng)濟。UV&UV-IRPolarizers130230330130230330430530630730PolarizationWavelengthRangesInm)VIS&VIS-NIRPolarizersUhraBroadbandWireGridPolarizersBroadbandPolarizers—UV,VIS-NIR,andNIRHighContrastPolarizersRochonPolarizersWollastonPolarizersGlon-TypePolariiersWorizotionWoveleogthWorizotionWoveleogthRanges(mn)Nounid&UnmountedlineordossPolarizingFihe<$UlriofoslJhaFilmPolarizer\MblclineorPolarizingLonwrcdFilm.MWeGridPoJorizers.BroodtebdPolarizingCuteBeoraplirtefsHighEnergy&LueclinePoloriring(ubeBeamsplittersNIRlinearPolorizets—UV.VISHIIlondNIRH跳(ontrouPolands|.WreGridPohrizing(ubeBeotmpliners-High(ontrail,linearPolarizingfilmiPlcslklinearPoloriwiHighfnecgyrloserlinePolorizeisUntnounlodLineorGhssfolorizwsLog[EdindNflKoliol■=HCwgdbondWke中-dFdsgM-nsa,(=feGdd『|-食「5ra,rdPQr舅Mid.wm-IraL(圭-己邏旦舅H『gh〔==一巨—RWim6『MFs-rhrstR<Kr=孑-豈晝z^rmn孑-旦?譏Pd害茸a(ik費&理；11IS11I11amUVfVIS-NIRfflNIR高對比度偏振鏡Bi1S理-B-a-B--B-a-B--B-airr-B--B--B--B-S-B-!凈BCDd5mWWWWW'—'W'—'zmsmWMrq-hIhma格蘭激光偏振片高高220-2200很厚沃拉斯頓偏振片高高190-4000很厚羅雄棱鏡高高130-4000很厚超快薄膜偏振片低中到高750-1090中高能激光線偏振片和平板偏振片中中到高355-1064之間的單條激光線厚選擇指南：二向色偏振片二向色偏振片可透射所需的偏振并吸收其余的偏振。這是通過偏振片中的各向異性來實現(xiàn)的。常見的例子是取向的聚合物分子和拉伸的納米顆粒。從低成本的層壓塑料偏振片到精密的高成本玻璃納米粒子偏振片，這是一類廣泛的偏振片。相對于其成本，大多數(shù)二向色偏振片具有良好的消光比。盡管在此方面玻璃二向色偏振片要優(yōu)于塑料二向色偏振片，但是它們的破壞閾值和環(huán)境穩(wěn)定性通常受到限制。二向色偏振片非常適合顯微鏡，成像和顯示應(yīng)用，當(dāng)需要非常大的孔徑時，它通常是唯一的選擇。圖1：二向色偏振片吸收了不需要的偏振態(tài)類型應(yīng)用領(lǐng)域基質(zhì)波長范圍（nm）消光比傳播（％）高對比度玻璃線性偏振片成像，顯微鏡，顯示，強度調(diào)節(jié)B270和聚合物膜400-70010,000:125

高對比度塑料線性偏振片成像，顯微鏡，顯示，強度調(diào)節(jié)PMMA和聚合物薄膜400-7009000:1Single:42Parallel:36Crossed:<0.004高對比度線性偏光膜成像，顯微鏡，顯示，強度調(diào)節(jié)聚合物膜400-7009000:1Single:42Parallel:36Crossed:<0.004線性玻璃偏光濾鏡成像，顯微鏡，顯示，強度調(diào)節(jié)B270和聚合物膜400-700100:1Single:30Parallel:20Crossed:0.15已安裝的線性玻璃偏光濾鏡成像，顯微鏡，顯示，強度調(diào)節(jié)浮法玻璃400-70019:1Single:30Crossed:0.15圓偏振片成像，顯微鏡，顯示，強度調(diào)節(jié)PMMA和聚合物薄膜400-700-42近紅外線性偏振片近紅外激光器，LED，電信B270和聚合物膜450-7501000-20001000:13033選擇指南：薄膜偏振片薄膜偏振片在薄膜技術(shù)的前提下工作。類型基質(zhì)波長范圍/設(shè)計波長（nm）消光比傳播（％）超快薄膜偏振片紫外線熔融石英750-850/980-1090透射20:1反光60:1Tp>85/Ts<4高能激光線偏振片紫外線熔融石英355,532,633,106410,000:1Tp>98選擇指南：反射型偏振片反射型偏振片透射所需的偏振并反射其余的偏振。他們要么使用線柵，布魯斯特角，要么使用干涉效果。布魯斯特角是根據(jù)菲涅耳方程式僅反射s偏振光的角度。因為p偏振光不被反射，而s偏振光被部分反射，所以透射光富含p偏振。

類型應(yīng)用領(lǐng)域波長范圍（nm）激光損傷閾值布魯斯特窗激光腔200-2200高寬帶偏振片分束器空間/重量受限的應(yīng)用，低成本和低消光比的應(yīng)用，飛秒激光的應(yīng)用250-1550從低到高寬帶偏振立方分光鏡光束組合400-1100從低到高線柵偏振片苛刻的環(huán)境，寬帶應(yīng)用，紅外，無準(zhǔn)直光300-15000從低到高線柵偏振立方分光鏡寬帶應(yīng)用，無準(zhǔn)直光400-700從低到高選擇指南：雙折射偏振片雙折射偏振片可透射所需的偏振，并使其余的偏振。它們依賴于雙折射晶體，其中光的折射率取決于其偏振。非垂直入射的非偏振光在進(jìn)入晶體時將分成兩個獨立的光束，因為S偏振和P偏振光的折射會有所不同。大多數(shù)設(shè)計由兩個連接的雙折射棱鏡組成，它們的連接角度和光軸的相對方向決定了偏振片的功能。因為這些偏振片需要光學(xué)純的晶體，所以它們很昂貴，但是具有很高的激光損傷閾值，出色的消光比和寬波長范圍。

圖4a:格蘭泰勒偏振片圖3:晶體偏振片，例如格蘭-泰勒偏振片，利用其晶體材料的雙折射特性，可以透射所需的偏振光并使其余的偏振光圖4a:格蘭泰勒偏振片圖3:晶體偏振片，例如格蘭-泰勒偏振片，利用其晶體材料的雙折