Funcția de bază
Funcția principală a unui beamsplitter este de a împărți lumina pe baza uneia sau mai multor proprietăți ale acesteia:
· Intensitate: tipul cel mai comun împarte un fascicul într-o componentă transmisă și o componentă reflectată, de obicei într-un raport specific (de exemplu, 50/50, 70/30, 90/10).
· Polarizare: divizoarele polarizante (PBS) împart lumina în funcție de starea sa de polarizare, transmitând o polarizare (de exemplu, P-polarizat) și reflectând-o pe cea ortogonală (de exemplu, S-polarizată).
· Lungime de undă: separatoarele de fascicul dicroic (sau filtrele) direcţionează lumina pe baza culorii acesteia (lungimea de undă), transmitând o gamă de lungimi de undă în timp ce reflectă alta.
Tipuri cheie de Beamsplitters
Beamsplitters sunt clasificate după proiectarea și principiul lor de funcționare:
1. Placă Beamsplitter
· Descriere: Un substrat de sticlă plat, subțire, cu un strat parțial reflectorizant pe o parte.
· Avantaj: simplu, rentabil.
· Dezavantaj: Poate introduce imagini fantomă și astigmatism din cauza reflexiilor de pe a doua suprafață neacoperită și a grosimii sticlei. Adesea folosit în aplicații non-critice.
2. Cube Beamsplitter
· Descriere: Realizat prin cimentarea a două prisme în unghi drept împreună. Ipotenuza unei prisme este acoperită cu un film subțire dielectric sau metalic parțial reflectorizant.
· Avantaj: Fără deplasare sau deplasare a fasciculului, deoarece suprafața de despicare este internă. Mai robust și mai ușor de montat.
· Dezavantaj: Poate fi sensibil la laserele de mare putere, care pot deteriora stratul de ciment.
3. Separator de fascicule cu buline
· Descriere: Prezintă un model de puncte mici, reflectorizante (adesea aluminiu) depuse pe un substrat de sticlă. Zonele rămase sunt acoperite antireflex.
· Avantaj: raportul de divizare este relativ independent de lungimea de undă și polarizare, ceea ce îl face util pentru lumina cu spectru larg.
· Dezavantaj: modelul poate difracta lumina, ceea ce poate să nu fie de dorit pentru toate aplicațiile.
4. Divizor de fascicul polarizat (PBS)
· Descriere: Un separator de fascicul cub care folosește un strat dielectric multistrat conceput pentru a reflecta o stare de polarizare liniară (polarizare S) și transmite cealaltă (polarizare P) cu o eficiență foarte mare (~99%+).
· Aplicație: Esențială pentru izolarea, controlul și măsurarea polarizării în sisteme precum izolatoarele optice, calculul cuantic și afișajele cu cristale lichide (LCD).
5. Dicroic Beamsplitter (sau filtru)
· Descriere: Utilizează acoperiri de interferență sofisticate pentru a reflecta lungimi de undă specifice în timp ce transmite altele. Separarea se bazează pe culoare, nu pe intensitate.
· Aplicație: omniprezent în microscopia cu fluorescență (pentru a separa lumina de excitație de lumina emisă), combinarea/separarea culorilor RGB în proiectoare și camere și sisteme de imagini cu mai multe benzi.
Specificații critice
Atunci când selectează un divizor de fascicul, inginerii iau în considerare:
· Raport de divizare (R/T): Raportul dintre puterea optică reflectată (R) și transmisă (T) (de exemplu, 50/50).
· Gama de lungimi de undă: spectrul de lumină pe care divizorul de fascicul este proiectat să funcționeze eficient.
· Dependență de polarizare: dacă raportul de divizare se modifică odată cu polarizarea luminii de intrare. Divizoarele de fascicul nepolarizante sunt special concepute pentru a minimiza acest efect.
· Planeitatea suprafeței: critică pentru păstrarea frontului de undă în interferometrie și imagistică.
· Pragul de deteriorare: Densitatea maximă de putere laser pe care o poate rezista acoperirea fără degradare.
Aplicații comune
Beamsplitters sunt indispensabile în numeroase domenii:
· Interferometrie: (de exemplu, Michelson, Mach-Zehnder) Pentru a crea căi separate pentru lumină care se vor recombina ulterior pentru a forma un model de interferență.
· Microscopie: În special în microscoapele cu fluorescență și confocale, pentru a direcționa lumina laser pe o probă și apoi a transmite lumina emisă către un detector.
· Sisteme optice: În camere, telescoape și fotometre pentru a direcționa o parte a luminii către un senzor sau vizor.
· Sisteme cu laser: Pentru monitorizarea puterii (prelevarea de probe a unei mici porțiuni din fascicul) și combinarea fasciculelor de lungimi de undă diferite.
· Telecomunicații: În rețelele de fibră optică pentru rutarea semnalelor luminoase.
Concluzie
În rezumat, un beamsplitter este o componentă optică versatilă care acționează ca un „director de semafor” pentru fotoni. Capacitatea sa de a împărți lumina după intensitate, polarizare sau lungime de undă o face o piatră de temelie a opticii moderne, permițând funcționalitatea nenumăratelor dispozitive științifice, industriale și de consum.
Fabrica de sticlă optică Haian Subei este specializată în fabricarea și prelucrarea de precizie a unei game largi de componente optice. Capacitățile lor includ producerea de sticlă cu filtru colorat optic, aplicarea de acoperiri avansate pentru a crea sticlă filtrantă de acoperire. De asemenea, lucrează cu materiale precum ferestrele din sticlă transparentă și foile acrilice/PMMA și fabrică produse esențiale, cum ar fi oglinzi optice și diferite filtre pentru camere.
Contacteaza acum