在某些應用中,確保光源完全無偏振特性與獲得高度偏振光同樣重要。例如在精密光譜儀中,任何殘留偏振都會導致測量誤差。事實上,自然界幾乎所有光源都存在某種程度的偏振特性——即便是熱光源經電介質表面反射后也會產生偏振。因此,當需要完全非偏振光源時,退偏器就成為關鍵器件。
目前主要有兩種實現退偏的技術方案,其工作原理存在本質差異,需根據光源的單色性/多色性選擇對應類型:
Leysop公司可提供兩類退偏器解決方案,具體技術特征如下:
yot退偏器技術說明
結構與工作原理
Lyot退偏器由多級雙折射晶體片堆疊構成,其核心特征包括:
- 晶體取向:每片晶體的光軸平行于表面,且與相鄰晶片光軸呈45°夾角
- 厚度序列:按幾何級數遞增(典型配置為t、2t、4t厚度組合)
- 退偏機制:通過不同波長光波產生差異化的圓偏振/橢圓偏振態,實現整體偏振態隨機化
性能特性對比
光源類型 | 退偏效果 | 原因分析 |
---|---|---|
多色光 | 高效退偏(即使僅2片晶體) | 產生無限多種偏振態疊加 |
單色光 | 效果有限(偏振態數量受晶片數量制約) | 僅能生成有限離散偏振態 |
典型配置方案
- 雙片式:厚度比為1:2(如1mm+2mm石英晶體)
- 三片式:厚度比為1:2:4(優化寬譜退偏性能)
(注:該器件在光譜儀、光纖傳感等寬譜應用中具有不可替代性,但不適用于單頻激光退偏)
楔形退偏器技術說明
核心設計原理
- 雙折射楔形結構:
- 采用單塊晶體石英楔形板,光軸平行于斜面
- 入射偏振光與光軸成45°時,厚度漸變產生連續變化的雙折射相位延遲
- 折射率補償設計:
- 通過熔融石英補償楔消除光束偏轉(光學接觸鍵合,無膠層)
- 保持光束準直性的同時實現全口徑退偏
關鍵性能優勢
✅?單色光優化:針對激光波長(如1064nm/1550nm)設計,退偏效率>99%
✅?紫外兼容:石英-熔融石英組合支持紫外至紅外波段(深紫外需定制)
✅?零像差影響:補償楔結構避免光束畸變
典型應用場景
- 激光干涉儀(消除偏振相關噪聲)
- 單頻激光器輸出退偏(如光纖激光器前級處理)
- 高功率激光系統(耐受>5kW/cm2連續功率)
(注:相比Lyot型,楔形退偏器對光束直徑更敏感,需按實際光斑尺寸選型)