Cómo calcular el espesor de un rotador de polarización

placa de fase , rotador de polarización , placa de retardo , placa de onda --- llamarlo por cualquier nombre, un dispositivo que puede alterar la dirección o el carácter de la polarización de un haz de luz es mucho más conveniente que convertir su láser en su lado . Así que coge una placa de material birrefringente y vamos a averiguar qué tan grueso que tiene que ser
. Cosas que necesitará
papel y lápiz o una calculadora
Instrucciones
Determinación del espesor de un rotador de polarización
1 calcita es un material birrefringente .

Para los índices de refracción para su material birrefringente en la longitud de onda que va a utilizar . Materiales birrefringentes tienen dos índices de refracción para la luz polarizada en direcciones ortogonales , y los índices de cambio como una función de longitud de onda. Un catálogo de materiales o recursos en línea le dará los índices que necesita.

Como ejemplo, vamos a utilizar la calcita en una longitud de onda de 590 nanómetros. Los dos índices de calcita son 1.658 y 1.486 .
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Resta los dos índices para encontrar la medida de la birrefringencia .

Para nuestro ejemplo , calcita , la diferencia es de 0.172 .

( Nota , para algunas aplicaciones es importante el signo de la diferencia , ya que algunos cristales son ópticamente negativo y algunos ópticamente positiva. No vamos a preocuparse por esto , pero si estábamos, nuestro catálogo de materiales haría nos dicen que la calcita es ópticamente negativo. )
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Determinar la cantidad de rotación de la polarización que desea. Típicamente, waveplates se utilizan para introducir retardos de fase de una onda media o un cuarto de onda . Una placa de cuarto de onda insertada en un rayo de luz polarizada linealmente cambios a la luz elípticamente polarizada , mientras que una placa de media onda gira un haz polarizado linealmente a un ángulo de polarización diferente.

Para nuestro ejemplo , vamos a ir por un retraso de un cuarto de onda .
4 para proporcionar la cantidad correcta de retraso polarización , el espesor debe ser exacta

Calcular el espesor utilizando la relación
t = (lambda /triángulo) * wavefraction

donde lambda es la longitud de onda , el delta es la medida de la birrefringencia , y el wavefraction es el retraso de la polarización deseada , medido en fracciones de una ola.

En nuestro ejemplo , la búsqueda de un retraso de cuarto de onda en la calcita en un longitud de onda de 590 nanómetros , el espesor es t = ( ( 590 < em> 10 ^ -9 ) /( 0.172 ) )
( 1/4 ) = 0,86 * 10 ^ -6 metros , o menos de 1 micra !
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Agregue un poco de más espesor ! Aunque esto es matemáticamente correcto y esto phaseplate haría exactamente lo que queremos que haga , es tan delgada que sería extremadamente frágil , si es que se podría fabricar . Así que en lugar de calcular una diferencia de fase de un cuarto de onda , vamos a calcular para una diferencia de fase de algo así como 10 1/4 olas. Esto nos da un espesor de aproximadamente 35,2 micras, que es por lo menos lograr hacia razonable. Como siempre y cuando incluya la diferencia de fase "extra" no entero lo desea, puede hacer que la placa de onda más grueso con este principio.