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14波片的对准技巧旋转的方法

  线偏振光的电场矢量固定在一个方向,圆偏振光的电场矢量连续做圆周运动,但是我们只需要一个1/4波片就能实现两种偏振态的相互转换。下面是两种已安装1/4波片。

  每个波片上都清楚地刻有快轴方向,对于1/4波片,沿慢轴偏振的光相比沿快轴偏振的光通过波片后延迟1/4波长。现在我们把线偏振光分解成两个正交分量,一个沿快轴一个沿慢轴。旋转波片,使入射光偏振方向与波片两轴的夹角为45度,此时两偏振分量的振幅相同,通过波片后变为圆偏振光,请看下方的动态图示。

  下面介绍1/4波片输出圆偏振光的一种对准方法。激光先通过线偏振片变成线波片变成圆偏振光。首先在光路中插入一个偏振分束镜(PBS),用功率计测量PBS反射光的功率。旋转偏振片,直到测量功率变到最低,此时偏振片输出P偏振光。

  然后在光路中插入1/4波片,并用反射镜使光路原路返回。此时光束应是椭圆偏振,旋转波片,直到PBS反射光的功率达到最高(注意功率计的测量方向变化),此时波片快轴和入射偏振方向成45度角,输出圆偏振光。

  因为偏振片和波片都刻有光轴方向,据此可判断圆偏振的旋转方向,即左旋和右旋。但要注意的是,左旋和右旋的定义并没有统一标准,在不同参考书中可能刚好相反。另外,提供由线波片粘合在一起的圆偏振片,可直接将任意偏振光变成左旋或右旋圆偏振光。

  从上面的操作可以看出,旋转调节是偏振光学元件使用中的关键。如果能用竞技体育类比光学应用,马赛回旋、托马斯回旋、超级上旋、360度旋转扣篮……莫不体现了旋转的强大作用;甚至在对付魔教八枪围攻时,脱出牢笼的向问天用的都是铁链旋转法(笑傲江湖第18回,这真是最适合端午细品的武侠 :)。

  如果调光路也有所谓的七种武器,旋转安装座必然是其中之一。以下主要介绍手动旋转调整架中的一些特殊功能。

  1. 零度位置可调:使零刻度线对准波片的快轴或线偏振片的偏振轴,而且零度线比较长,观察对准更方便。代表型号有RSP1D、RSP1X15(/M)、RSP1X225(/M)和RSP2D(/M)。下图中的操作基于RSP1X15旋转安装座。

  2. 分档调节:虽然旋转座一般提供360度连续旋转,但启用分档调节机制后,每档转动15度或22.5度,只需三次或两次就能准确调节45度。代表型号有RSP1X15(/M)和RSP1X225(/M)。下图中的操作基于RSP1X15旋转座。

  3. SM1外螺纹:可以直接拧入SM1内螺纹组件,比如透镜套筒、固定透镜安装座和笼式立方体。带SM1外螺纹的旋转座上没有用于安装接杆的螺纹孔,所以无法直接安装接杆。

  4. 两个独立旋转座:紧邻地安装线偏振片和波片,搭建可调偏振器或光衰减器。下面为DLM1(/M)的应用图示。

  5. 在套筒装置内独立旋转:下方动态图描绘CLR1的使用方法,当波片旋转时,套筒保持不动。

  6. 高精密旋转安装座:360度连续旋转,通过测微头进行精细调节,而且带游标刻度,读数更精确。提供Ø1/2英寸、Ø1英寸或Ø2英寸光学元件兼容版本,也提供捆绑偏振棱镜安装座的版本。

  7. 六轴光学调整架:六轴调节分别为±4°俯仰/偏转、XYZ三轴平移、360度旋转;提供Ø1/2英寸、Ø1英寸或Ø2英寸光学元件兼容版本。

  六轴光学调整架的旋转支架上可以挂转接件,通过压臂夹持棱镜。下方是鲍威尔棱镜通过六轴光学调整架安装和使用的装置图。

  鲍威尔棱镜能比柱面透镜能生成更均匀的平顶激光线。棱镜通过六轴调整架安装和调节时,准直光束可打到棱镜屋脊的中心并垂直输出面,生成均匀激光线。

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