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ARCoptix可變螺旋板

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更新時(shí)間：2024-02-29 15:23:35瀏覽次數(shù)：114次

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深圳維爾克斯光電有限公司

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產(chǎn)品簡(jiǎn)介

VSP可變螺旋板是一種無源液晶光學(xué)元件，可變螺旋板可以將高斯激光束調(diào)制成渦旋光、徑向偏振光束（L=1或L=2）或角向偏振光束。Q-PLATE是一種的透射光學(xué)元件，由VSP材料構(gòu)成，在使用過程中沒有散射或衍射光損耗（除了材料的吸收損耗外）。Arcoptix可變螺旋板可以簡(jiǎn)單的將線偏光轉(zhuǎn)換為徑向或角向偏振光。

詳細(xì)介紹

瑞士ARCoptix生產(chǎn)的Variable spiral plate（VSP）,也被稱為液晶可變螺旋板，是一種無源液晶光學(xué)元件，其能夠?qū)⒑?jiǎn)單的激光束改變?yōu)榫哂熊壍绖?dòng)量（L＝1或L＝2）的渦旋光束或徑向偏振光束。VSP可變渦旋波片是透明的光學(xué)元件，不受散射或衍射光的影響（除了材料的吸收損失）。從同質(zhì)線性偏振光束到徑向，方位角的轉(zhuǎn)換可以簡(jiǎn)單地通過將VSP放置在激光束的光路上來實(shí)現(xiàn)。只需更改VSP（Q-Plate）上的偏置，即可獲得不同的輸出偏振模式。

Arcoptix可變螺旋板產(chǎn)品特點(diǎn)：

-只需更改偏置或輸入極化，即可生成許多不同的圓對(duì)稱和連續(xù)偏振分布。

-單個(gè)元件適用于從400至1500nm的所有波長(zhǎng)。

-適用于所有類型的激光以及飛秒脈沖激光。

-能夠產(chǎn)生軌道動(dòng)量和螺旋光束。

-能夠產(chǎn)生徑向和方位極化分布。

-無損耗，無散射，無衍射，無片段。

Arcoptix可變螺旋板作為螺旋相位板使用（SPP）

VSP的其中一個(gè)應(yīng)用是將具有圓形（左或右）偏振的平面波前轉(zhuǎn)換為具有光學(xué)渦旋的光束（光束中心具有不確定相位）。這種光束帶有軌道動(dòng)量（OAM），并具有螺旋波前，如下圖所示。Q-PLATE的延遲由交流偏置控制，可以將其調(diào)整為50-1500nm之間的任何所需值。作為附加功能，只需更改Q-PLATE上的偏置即可在100ms內(nèi)打開或關(guān)閉軌道動(dòng)量。

Arcoptix可變螺旋板用于徑向極化

作為Arcoptix徑向極化轉(zhuǎn)換器（LINK）的產(chǎn)物，VSP（拓?fù)潆姾?span>Q=0.5）能夠?qū)⒕€性輸入極化轉(zhuǎn)換為徑向或方向極化（取決于輸入極化）。通過簡(jiǎn)單的調(diào)整施加于VSP上的交流電壓（0-5V），可以使相同的Q-PLATE適用于任何波長(zhǎng)。

Arcoptix可變螺旋板的產(chǎn)品應(yīng)用：

-拉蓋爾高斯光束

作為ARCoptix的偏振轉(zhuǎn)換器，Q-Plate能夠產(chǎn)生甜甜圈形狀的焦點(diǎn)，可用于許多應(yīng)用。光束的拓?fù)潆姾桑ㄔ谥圃鞎r(shí)由螺旋板定義）可以產(chǎn)生不同尺寸的環(huán)形焦點(diǎn)（拓?fù)潆姾稍礁?，環(huán)的尺寸越大）

-軌道角動(dòng)量

當(dāng)偏振轉(zhuǎn)換器與偏振器結(jié)合使用時(shí)，會(huì)得到一個(gè)可用作偏振軸查找器（PAF）的設(shè)備。看著PAF，當(dāng)入射偏振為線性時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)暗段。暗段的方向給出了偏振方向。

-雙折射材料的檢查：

在兩個(gè)PAF（兩個(gè)帶有兩個(gè)偏振轉(zhuǎn)換器的偏振器）之間放置一種雙折射材料時(shí)，可以一眼就能看出樣品的雙折射特性（特征干涉色和主軸）。樣品和偏振器都不必旋轉(zhuǎn)。

-螺旋波前

螺旋板產(chǎn)生具有螺旋波或軌道動(dòng)量的光束。這樣的光束可以用來制造自旋粒子，也可以用于電信應(yīng)用。

-雙光子顯微鏡、STED、等離子體顯微術(shù)

在切割材料時(shí)，激光束的偏振方向是一個(gè)重要的參數(shù)。使用P偏振光的切割速度是S偏振光切割速度的兩倍以上。因此，大多數(shù)切割機(jī)都會(huì)釋放圓形偏振光，從而導(dǎo)致平均切割速度和切割方向的獨(dú)立性。與圓偏振光相比，徑向偏振光最終會(huì)提高切割速度，而偏振轉(zhuǎn)換器能承受高強(qiáng)度功率（500W/cm~2）

-雙光子顯微鏡、STED、等離子體表面共振

聚焦不同拓?fù)潆姾傻?span>LG光束，可以在聚焦點(diǎn)產(chǎn)生各種強(qiáng)度和偏振模式，具有STED、雙光子顯微鏡或等離子體表面共振的有趣特性。改變螺旋板的相位延遲和產(chǎn)生不同的拓?fù)潆姾傻目赡苄蕴峁┝烁鞣N各樣有益的構(gòu)型。

Arcoptix可變螺旋板驅(qū)動(dòng)設(shè)備：

可變螺旋板可以用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室功能驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，也可以使用Arcoptix USB驅(qū)動(dòng)程序?？勺兟菪鍘в信cArcoptix USB LC Driver兼容的LEMO連接器。

Arcoptix LC（液晶）驅(qū)動(dòng)程序是為驅(qū)動(dòng)偏振轉(zhuǎn)換器而優(yōu)化的USB計(jì)算機(jī)控制電源，可變螺旋板的相位延遲可以通過調(diào)節(jié)其兩個(gè)電極上的偏置來調(diào)節(jié)?？梢詫⒀舆t調(diào)整到所使用的激光波長(zhǎng)。

LC驅(qū)動(dòng)器具有兩個(gè)獨(dú)立的輸出（Lemo連接器）。它們通過一個(gè)簡(jiǎn)單的Windows兼容軟件進(jìn)行控制。輸出具有可變的振幅，極性反轉(zhuǎn)，頻率為1.6KHz。這確保了電池內(nèi)部LC層的均勻變化?？梢愿鶕?jù)需要提供外部觸發(fā)輸入。

Arcoptix可變螺旋板的主要應(yīng)用：

-適用于寬波長(zhǎng)范圍的1/2波片

-可由電壓控制的旋轉(zhuǎn)效應(yīng)

-放置于兩個(gè)交叉偏振片之間作為光學(xué)快門

-與飛秒激光器相似的脈沖激光兼容

Arcoptix可變螺旋板和徑向偏振轉(zhuǎn)換器對(duì)比：

可變螺旋板和徑向偏振轉(zhuǎn)換器都能產(chǎn)生徑向偏振光，可變螺旋板能產(chǎn)生徑向偏振光和渦旋光束，徑向偏振轉(zhuǎn)換器能產(chǎn)生徑向偏振光和方向角偏振光，兩者同屬偏振光學(xué)器件，因此用戶容易將兩者混淆。下面表格是兩種器件的詳細(xì)對(duì)比。

特征	徑向偏振轉(zhuǎn)換器	可變螺旋板/可變渦旋波片
技術(shù)工藝	向列液晶單元的摩擦與對(duì)準(zhǔn)	向列液晶單元與pol.紫外光線聚合物對(duì)齊
拓?fù)浜蓴?shù)	不相干	Q=+/- 0.5 標(biāo)準(zhǔn) Q=1 按需求
最小光束尺寸	2 mm	5 mm
軌道動(dòng)量	OM= +/- 1	OM= +/- 1 on demａnd +/- 2
波長(zhǎng)范圍	400-1700nm	400-1700nm
寬帶波長(zhǎng)照明	Yes possible	波長(zhǎng)寬度100nm
產(chǎn)生奇點(diǎn)情況	固定奇點(diǎn)	奇點(diǎn)可隨輸入極化和相位延遲而變化
徑向或方向極化	Yes	Yes
螺旋相位	No	Yes (with circular pol.)
PI相位步進(jìn)	可以，需要使用相位補(bǔ)償器進(jìn)行補(bǔ)償	無相位步進(jìn)
電動(dòng)驅(qū)動(dòng)	Yes USB LC driver recommended	Yes USB LC driver recommended

Arcoptix可變螺旋板的主要參數(shù)：

特征	可變螺旋板
波長(zhǎng)范圍	400-1700 nm
相位延遲	電動(dòng)可調(diào)（0-5V AC）
可用的拓?fù)浜蓴?shù)（在制造期間固定）	q=0,5 標(biāo)準(zhǔn)參數(shù) q=1 或更高的需求
軌道動(dòng)量	+/- 1
光束尺寸	10 mm
最小光束尺寸	5 mm
有效區(qū)域	12 mm 直徑
傳輸效率	優(yōu)于 85% (in the VIS)
緩速材質(zhì)	向列液晶
基材材質(zhì)	Glass bk7
局部消光比（輸入強(qiáng)度/輸出強(qiáng)度）當(dāng)元件放置在交叉偏振器之間進(jìn)行鏡像偏振配置時(shí)	~100 @ 633nm
輸出強(qiáng)度均勻度	< 1/100 RMS variation
溫度范圍	15° - 35°
保存操作權(quán)限	300 W/cm2 C 100 mJ/cm2 10 ns, 450-1500 nm 50 W/cm2 CW, below 450nm
元件尺寸	6 cm x 4 cm x 1.5 cm