偏振旋转器
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- 更新时间：2023-12-21
- 产品介绍：使用液晶扭曲向列偏振旋转器（TN 单元）可以有效地和消色差地旋转偏振。当人们想要将线性偏振的方向旋转固定量（通常为 45° 或 90°）时，这些 TN 单元非常有用。当光穿过 LC 扭曲向列单元时，它的偏振跟随分子的旋转
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产品介绍
| 品牌 | 其他品牌 | 价格区间 | 面议 |
|---|---|---|---|
| 组件类别 | 光学元件 | 应用领域 | 医疗卫生,环保,化工,电子,综合 |
偏振旋转器
使用液晶扭曲向列偏振旋转器（TN 单元）可以有效地和消色差地旋转偏振。当人们想要将线性偏振的方向旋转固定量（通常为 45° 或 90°）时，这些 TN 单元非常有用。当光穿过 LC 扭曲向列单元时，它的偏振跟随分子的旋转（见下图）。任何笔记本电脑的屏幕都是基于相同的效果。
在光学系统中，偏振通常由石英延迟板（l/2 或 l/4 板）旋转。石英板显示出高质量和良好的透射性能，尤其是在紫外线区域。然而，这种板也存在一些缺点：它们很昂贵，仅适用于窄光谱带宽并且具有小的入射角接受度（视场小于 2°）。因此，液晶向列单元具有大的接受角，在从可见光到近红外（如果它们足够厚）的非常大的光谱范围内起作用并且更便宜。可选地，通过在 TN 电池上施加电压，可以“关闭”偏振旋转。此外，当在交叉偏振器之间放置 90° 扭曲单元时，它可以用作快门。
Øl/2 板适用于非常宽的波长范围
Ø可以选择电动关闭旋转效果
Ø与两个交叉偏振器结合使用，可用作光学快门
Ø与fs 激光器等脉冲激光器兼容。
偏振旋转器类型 | 特性 | 应用 |
工业级 | Ø孔径上的垫片（几微米） Ø大光圈（22 毫米） Ø薄基板 Ø相位失真（球面） Ø低光束偏差 | Ø偏振管理器 Ø偏振视觉 |
科学级 | Ø低相位失真 Ø无光束偏差 Ø孔径上没有垫片 Ø孔径 10 毫米或 20 毫米 Ø厚底材 Ø宽带增透膜 | Ø干涉测量 Ø计量学 Ø在成像平面中使用 Ø准直激光束 |
定制 | Ø更大的光圈 Ø高开关速度 Ø大批量/低价格 Ø零相移 | Ø适合工业应用的定制化电池 Ø特定的科学应用 |
原则
扭曲向列液晶单元主要由放置在两个处理过的玻璃基板之间的液晶层组成。
电池的内表面由两层组成：第一层是透明电极（主要是 ITO）。它允许在电池上施加电场并在关闭和开启状态之间切换电池。第二层负责 LC 的均匀排列。它一般是100nm左右的摩擦聚酰胺层。
因此，在单元制造过程中定义了单元两侧的液晶排列。通过仔细控制，因此可以在横跨液晶层的螺旋结构中引起任何扭曲角。扭曲角正好为 90°，就形成了标准的 90° 扭曲向列 (TN) 单元。小于 90° 的扭曲角形成低扭曲 (LT) 单元，而根据定义，超扭曲单元是具有超过 180° 的扭曲角的单元。
两块玻璃基板由尺寸明确（通常在 3mm 到 20mm 之间）的垫片隔开，并用胶水密封。
当偏振旋转器处于OFF状态时，由LC分子形成的螺旋结构使入口偏振旋转，如图1所示。在ON状态下，偏振旋转功率被暂停，光的偏振态正常进入入口TN 电池不会改变表面。
线性入口的 100% 有效旋转 偏振只能在大单元厚度的限制下获得，并且通常出射光变为椭圆偏振，其分量在平行和垂直于出射液晶分子的方向上振荡。此外，液晶单元中的光程差会影响 TN 单元的偏振效率的整体大小。光程差由 Dnd 参数给出，其中 Dn 是液晶材料的各向异性折射率，d 是单元间隙。以下等式显示了作为归一化延迟参数 u 的函数的 TN 90° 单元的透射率。它假设 TN 单元放置在两个平行取向的理想偏振器之间。
较好的消光（这也意味着较好的旋转效率）是用最高的光程差获得的。 因此，为了在宽光谱范围内实现入射偏振的优良旋转，较好使用具有高光程差的 TN 单元（这意味着大单元间隙和高各向异性）。
然而，须意识到更高的单元间隙会大大减少 TN 单元的开关时间。 因此无法在宽广的光谱范围内获得快速切换时间和高效率。 请注意，曲线显示了一些最小值，定制的 TN 电池可以优化为在窄波长范围内具有良好的旋转效率（低透射率）和快速切换时间（最小的电池间隙）。 在切换时间不重要的应用中，较好选择光程差大的TN盒。
规格
下表总结了该设备的主要特性：
特征 | 偏振旋转器 |
旋转角度 | 90° 或 45°（为科学和工业级定制任何可能的角度） |
波长范围 | 350-1700 纳米 |
活动区 | 科学级：10 毫米或 20 毫米（直径） 工业级：22 毫米（方形） |
透射 | 约 85% (可见光) |
缓速器材料 | 向列型液晶 Dn=0.28 |
基材 | 玻璃 |
波前畸变 | 科学级：< lamda/4（超过 10 毫米） 工业级：< 2lamda（超过 23 毫米） |
温度范围 | 15° - 35° |
旋转精度 | 5+/-1°（取决于波长） |
相移的最大调制频率 | < 10Hz |
保存操作限制 | 500 W/cm2 连续波 300 mJ/cm2 10 ns，可见 200 mJ/cm2 10 纳秒，1064 纳米 也与 fs 激光器兼容 |
抗反射镀膜（仅限科学级） | VIS 宽带 |
总尺寸（带外壳） | 科学级：直径25毫米，长15毫米 工业级：31mm x 25mm x 2.2mm |
驱动程序（可选）
偏振旋转器可以用标准劳动函数发生器驱动，但也可以用 USB ARCoptix LC 驱动器驱动。
Arcoptix LC（液晶）驱动器是一种 USB 计算机控制的电源，优化用于驱动一个或两个相位延迟器。
LC 驱动器有两个独立的输出（Lemo 连接器）。 它们通过一个简单的 Windows 兼容软件进行控制。 输出具有极性反转的可变平方振幅和 1.6 KHz 的频率。 这保证了单元内 LC 层的均匀变化。 可按需提供外部触发输入。
