光學(xué)退偏器
…用于偏振控制的實用光學(xué)元件
在某些應(yīng)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(dǎo)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(jīng)電介質(zhì)表面反射后也會產(chǎn)生偏振。因此，當(dāng)需要完全非偏振光源時，退偏器就成為關(guān)鍵器件。
目前主要有兩種實現(xiàn)退偏的技術(shù)方案，其工作原理存在本質(zhì)差異，需根據(jù)光源的單色性/多色性選擇對應(yīng)類型：
Leysop公司可提供兩類退偏器解決方案，具體技術(shù)特征如下：
yot退偏器技術(shù)說明
結(jié)構(gòu)與工作原理
Lyot退偏器由多級雙折射晶體片堆疊構(gòu)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(shù)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(chǎn)生差異化的圓偏振/橢圓偏振態(tài)，實現(xiàn)整體偏振態(tài)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(chǎn)生無限多種偏振態(tài)疊加 |
| 單色光 | 效果有限（偏振態(tài)數(shù)量受晶片數(shù)量制約） | 僅能生成有限離散偏振態(tài) |
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(yōu)化寬譜退偏性能）
（注：該器件在光譜儀、光纖傳感等寬譜應(yīng)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(shù)說明
核心設(shè)計原理
- 雙折射楔形結(jié)構(gòu)：
- 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(chǎn)生連續(xù)變化的雙折射相位延遲
- 折射率補償設(shè)計：
- 通過熔融石英補償楔消除光束偏轉(zhuǎn)（光學(xué)接觸鍵合，無膠層）
- 保持光束準(zhǔn)直性的同時實現(xiàn)全口徑退偏
關(guān)鍵性能優(yōu)勢
✅?單色光優(yōu)化：針對激光波長（如1064nm/1550nm）設(shè)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(jié)構(gòu)避免光束畸變
典型應(yīng)用場景
- 激光干涉儀（消除偏振相關(guān)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(tǒng)（耐受>5kW/cm2連續(xù)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）
