Faseverdraaiers

Mooie snede gemaakt met circulair gepolariseerd licht.



Ruwe snede gemaakt met lineair gepolariseerd licht.

Reflectieve Faseverdraaiers

Metaal snijden en andere kritische laserverrichtingen zijn gevoelig aan elke variatie in snijbreedte of dwarsdoorsnede. De kwaliteit van de snede hangt af van de oriëntatie van de polarisatie ten opzichte van de richting waarin men snijdt (zie figuur 1).

De theorie stelt dat alleen bij aanvang van de snede de gefocuseerde laserstraal loodrecht invalt op het werkvlak. Eens de snede gevormd is, zal de laserstraal metaal snijden onder een grote invalshoek, Θ, zoals getoond in Figuur 2. S-gepolariseerd licht, waarbij dit vlak als referentie genomen wordt, zal veel meer reflecteren dan p-gepolariseerd licht, wat zal leiden tot een verschil in snijkwaliteit.

Het Introduceren van een kwartgolf(90°) reflectieve fasevertrager (RPR) in de optische  straalpad elimineert variaties in de snede door lineair gepolariseerd licht om te zetten in circulair gepolariseerd licht. Circulaire polarisatie bestaat uit gelijke hoeveelheden s- en p-polaristie wat ook de oriëntatie is van de laserstraal. Daardoor is er voor elke as eenzelfde polarisatie en wordt materiaal op een uniforme manier weggenomen onafhankelijk welke snijrichting. Een illustratie is te zien op de foto’s links.

Een lineair gepolariseerde laserstraal moet zodanig georiënteerd zijn, zodat het polarisatievlak onder 45° op het invalsvlak staat en invalt op de spiegel onder een hoek van 45°, zoals getoond in figuur 3. De gereflecteerde laserstraal is dan circulair gepolariseerd.

De keuze van het substraat hangt af van het vermogen van de laser. Alternatieve substraten, water gekoeld koper inbegrepen, zijn beschikbaar. 1/8 en 1/16 fase verschuivingscoatings, en coatings voor andere golflengtes dan 10.6µm zijn ook beschikbaar. Contacteer II-VI Belgium voor een offerte.

Deze kwart-golf prisma veranderd lineaire naar circulaire polarisatie, en buigt de laserstraal af.



Deze kwartgolf ruit produceert een uitgaande straal parallel aan, maar verschoven ten opzichte van de inkomende straal.



Deze halve golf ruit veranderd de oriëntatie van een lineaire inkomende laserstraal. De polarisatie van de uitgaande straal kan verdraaid worden door de ruit rond de optische as te verdraaien. De uitgaande straal loopt parallel aan, maar verschoven ten opzichte van de inkomende straal.

Prismas & Ruiten

Vaak is het nodig om de polarisatie van de bron te wijzigen of te manipuleren. Zo verandert een reflectieve fase verdraaier lineaire polarisatie in circulaire polarisatie wat de kwaliteit van de laserbundel verbetert. (Voor reflectieve fase verdraaier, zie Faseverdraaiers.) Opmerking: de meeste fase verdraaingsoptieken - reflectieve faseverdraaiers en waveplates - zijn zeer gevoelig voor de golflengte en werken enkel maar in een beperkte bandbreedte, of werken slechts bij 1 bepaalde golflengte.

De Fresnel prisma’s en ruiten die op deze pagina beschreven staan maken gebruik van het principe dat, wanneer licht volledig intern gereflecteerd wordt, er een relatieve fase verdraaiing zal zijn tussen de s en p polarisatie componenten. Dit effect is slechts weinig afhankelijk van de golflengte (Zie onder figuur 1). Zodoende zijn deze componenten ideaal om met meerdere golflengtes te werken of met een breedband bron vanaf 8 tot 12µm.

Door de geometrie van het prisma te manipuleren kunnen deze een kwart-golf, een halve golf, of praktisch elke gevraagde verdraaiing produceren. Gelieve hiervoor II-VI Belgium te contacteren met uw ontwerpbehoeften.

Modulators

Electro-optische modulatoren worden gebruikt in verschillende toepassingen van amplitude-moduleren (AM modulation), of  fase-moduleren (FM modulation) van een laserstraal. Deze zijn gemaakt uit CdTe, en worden gebruikt met HeNe lasers werkend bij 3.391µm, CO lasers werkend bij 5 tot 7 µm, en CO2 lasers werkend bij 9 tot 11 µm.

Modulator toepassingen

• In de  caviteit
  • Mode locking
  • Q-switching
  • Caviteit dumping
• Buiten de caviteit
  • Beam intensiteit modulatie
  • Pulse shaping
  • Ultra shot pulse generation
• Binnen of buiten de caviteit
  • Frequentie modulatie of shiften van golflengte

WPZ cel



WPM Model Waveplate

Waveplates

Waveplates maken gebruik van een verschijnsel dat gekend staat als dubbele breking om de polarisatie van de laserstraal te wijzigen. De meest bekende toepassing is het omzetten van lineair naar circulair gepolariseerd licht (kwartgolf waveplate), en om het polarisatievlak van een lineair gepolariseerde bron te draaien(halve golf waveplates).

II-VI produceert zowel multiple order en zero order waveplates. Zero order waveplates hebben het voordeel dat ze minder gevoelig  zijn voor veranderingen in temperatuur en golflengte.

Toepassingen

• Converteren van lineare naar circulaire polarisatie
• Verdraaien van het polarisatievlak

Kenmerken

• Gebruik bij hoog vermogen
• Lage verliezen bij insertie
• Openingen tot 1.0”
• Transmissie bij visuele golflengtes voor gemakkelijke uitlijning
• Draaiende houders verkrijgbaar