Kategorie: Halbwellenplatte
• Dreht die Polarisation von linear polarisiertem Licht
• Führt eine 180°-Phasenverschiebung zwischen schnellen und langsamen Achsen ein
• Verfügbar für Wellenlängen von 266 nm bis 2700 nm
• Verzögerungsgenauigkeit von bis zu λ/100 für Typen nullter Ordnung
• Wird in Lasersystemen und Polarisationsoptiken verwendet
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Wo es verwendet wird
Lasersysteme: Zur Steuerung bzw. Einstellung der Polarisationsrichtung von Laserstrahlen.
Polarisationsoptik: In Kombination mit Polarisatoren oder Strahlteilern zur Steuerung der Lichtübertragung oder -reflexion. -
Wichtige Spezifikationen
Wellenlängenbereich
Halbwellenplatten sind für bestimmte Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche ausgelegt. Gängige diskrete Wellenlängen liegen je nach Material und Design (z. B. Nullordnung oder Mehrfachordnung) zwischen 266 nm und 2700 nm.
Genauigkeit der Verzögerung
Die Genauigkeit der durch die Wellenplatte eingeführten Phasenverschiebung ist entscheidend. Bei Hochleistungsanwendungen kann die Verzögerungsgenauigkeit bei Wellenplatten nullter Ordnung bis zu <λ/100 betragen. Dies gewährleistet minimale Abweichungen von der idealen Halbwellenverzögerung.
Einführung in die Halbwellenplatte
Eine Halbwellenplatte, auch λ/2-Platte genannt, ist eine optische Komponente, die den Polarisationszustand einer hindurchgehenden Lichtwelle ändert. Neben der Viertelwellenplatte ist sie eine der häufigsten Arten von Wellenplatten. Die Hauptfunktion einer Halbwellenplatte besteht darin, die Polarisationsrichtung von linear polarisiertem Licht zu drehen oder die Händigkeit von zirkular polarisiertem Licht zu ändern.
Wichtige Spezifikationen der Halbwellenplatte
- Phasenverschiebung: Die Halbwellenplatte führt eine Phasenverschiebung von π (180 Grad) zwischen den beiden orthogonalen Polarisationskomponenten der Lichtwelle ein. Diese Phasenverschiebung wird durch den Unterschied in den Brechungsindizes entlang der schnellen und langsamen Achsen der Wellenplatte erreicht.
- Polarisationsdrehung: Wenn ein linear polarisierter Strahl in einem Winkel θ zur schnellen Achse auf eine Halbwellenplatte trifft, wird die Ausgangspolarisation um 2θ gedreht. Das bedeutet, dass bei einer Drehung der Halbwellenplatte um 45 Grad die Polarisation des Lichts um 90 Grad gedreht wird.
- Temperatur- und Wellenlängenabhängigkeit: Um die Auswirkungen von Temperatur- und Wellenlängenschwankungen zu minimieren, werden häufig Halbwellenplatten nullter Ordnung verwendet. Diese werden hergestellt, indem zwei Wellenplatten mehrerer Ordnung gestapelt werden, wobei ihre schnellen und langsamen Achsen orthogonal zueinander ausgerichtet sind. Diese Konfiguration verringert die Abhängigkeit von Temperatur und Wellenlänge.
- Anwendungen in der Polarisationskontrolle: Halbwellenplatten werden häufig als Polarisationsrotatoren verwendet. Wenn sie auf einer Drehhalterung montiert sind, können sie als kontinuierlich einstellbare Polarisationsrotatoren dienen. Sie können auch in Verbindung mit polarisierenden Strahlteilern verwendet werden, um Strahlteiler mit variablem Verhältnis zu erzeugen.
Fallstudie zur Komponentenauswahl
Bei der Auswahl einer Halbwellenplatte für einen optischen Aufbau müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden:
- Wellenlänge: Stellen Sie sicher, dass die Wellenplatte für die spezifische Wellenlänge Ihrer Lichtquelle ausgelegt ist. Wellenplatten nullter Ordnung sind für diskrete Wellenlängen verfügbar und bieten eine bessere Stabilität unter verschiedenen Bedingungen.
- Temperaturstabilität: Wenn der Aufbau empfindlich auf Temperaturänderungen reagiert, entscheiden Sie sich für Wellenplatten nullter Ordnung, die weniger von Temperaturschwankungen abhängig sind.
- Polarisationsanforderungen: Bestimmen Sie die genaue erforderliche Polarisationsdrehung. Wenn Sie beispielsweise die Polarisation um 90 Grad drehen müssen, wäre eine um 45 Grad gedrehte Halbwellenplatte geeignet.
- Montage und Einstellbarkeit: Überlegen Sie, ob die Wellenplatte zur einstellbaren Polarisationssteuerung auf einer Drehhalterung montiert werden muss.
Typische Anwendungen und Einsatzzweck des Bauteils
- Polarisationsdrehung: Halbwellenplatten werden in optischen Systemen häufig verwendet, um die Polarisation von linear polarisiertem Licht zu drehen. Dies ist von entscheidender Bedeutung für Anwendungen wie optische Kommunikationssysteme, Spektroskopie und Lasertechnologie, bei denen eine präzise Polarisationssteuerung erforderlich ist.
- Variable Strahlteiler: In Kombination mit polarisierenden Strahlteilern können Halbwellenplatten zum Erstellen von Strahlteilern mit variablem Verhältnis verwendet werden, die eine einstellbare Aufteilung der Lichtstrahlen auf Grundlage der Polarisation ermöglichen.
- Zirkularpolarisationsumwandlung: Halbwellenplatten können zwischen im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn gerichteter Zirkularpolarisation umwandeln, was bei Anwendungen mit zirkular polarisiertem Licht wichtig ist, wie etwa bei optischen Pinzetten und bestimmten spektroskopischen Techniken.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Halbwellenplatte eine vielseitige optische Komponente ist, die für die Steuerung und Manipulation des Polarisationszustands von Licht unerlässlich ist und sie somit ein wichtiges Werkzeug in verschiedenen optischen und photonischen Anwendungen darstellt.