Placas de retardo de fase para láseres

Las placas de retardo de fase, o placas de ondas, son elementos ópticos polarizadores que se utilizan para manipular el estado de polarización de la luz que se transmite sin atenuar, desviar o desplazar la luz. El principio de funcionamiento de la placa es utilizar la birrefringencia de ciertos materiales que separa el haz de luz incidente en dos haces a lo largo de dos ejes ópticos ortogonales dentro del medio. El retardo de fase entre los dos haces de la luz incidente contribuye a los cambios en el estado de polarización. Es posible controlar el cambio de fase entre los dos haces de polarización de una onda de luz ajustando el grosor de las placas de onda. Algunos factores externos, como la variación de la longitud de onda, la temperatura ambiente y el ángulo de incidencia, podrían afectar el retardo de las placas de ondas o los retardadores.              

Placa de ondas de bajo orden
Las propiedades de la placa ondulada de bajo orden son mucho mejores que las de la placa ondulada de orden múltiple debido a su grosor más delgado (menos de 0,5 mm). Mejor temperatura (38°C), longitud de onda (1.5nm) y ángulo de incidencia (4.5°) ancho de banda y alto umbral de daño lo hacen ampliamente utilizado en aplicaciones comunes. 

Placa de onda de orden cero
La placa de ondas de orden cero está formada por dos placas de ondas de orden múltiple con sus ejes cruzados. Por lo tanto, funciona como una placa de ondas de orden cero debido al efecto de dos placas que se contrarrestan entre sí. Tiene un amplio ancho de banda de temperatura y propiedades de ancho de banda de longitud de onda. Debe tenerse en cuenta el umbral de daño (alrededor de 10kW/cm2) cuando se utilizan las placas de onda de orden cero, ya que están cementadas.                      

Placa de onda de orden cero real cementada                     

La verdadera placa de onda de orden cero significa que el grosor de la placa de onda es muy delgado (menos de 0,1 mm), lo que los hace excelentes en cuanto a temperatura, longitud de onda y ángulo de incidencia (alrededor de 20º) de ancho de banda. Por lo tanto, son una excelente opción para la aplicación de alta precisión. Este tipo de placa ondulada está cementada con un bloque de vidrio que se limita a aplicaciones de baja y media potencia.                

Mitad (λ/2) placa de onda
Después de pasar a través de la placa de onda λ/2, la luz polarizada linealmente todavía está polarizada linealmente, sin embargo, existe una diferencia de ángulo (2θ) entre el plano de vibración de la vibración combinada y el plano de vibración de la luz polarizada incidente. Si θ=45°, el plano de vibración de la luz de salida es perpendicular al plano de vibración de la luz incidente, es decir, cuando θ=45°, la placa de onda λ/2 puede cambiar el estado de polarización en 90°.

Cuarto (λ/4) Placa de onda
Cuando el ángulo entre el plano de vibración incidente de la luz polarizada y el eje óptico de la placa de ondas es θ=45°, la luz que pasa a través de la placa de ondas λ/4 está polarizada circularmente. De lo contrario, después de pasar a través de la placa de ondas λ/4, una luz polarizada circularmente se polarizará linealmente. Una placa de onda λ/4 tiene el mismo efecto que una placa de onda λ/2 cuando permite que la luz pase dos veces.

Especificaciones WISOPTIC - Placas de ondas

Orden múltiple : en placas de onda de orden múltiple, el retardo total es el retardo deseado más un número entero. La porción entera en exceso no tiene ningún efecto sobre el rendimiento, de la misma manera que un reloj que muestra el mediodía de hoy se ve igual que uno que muestra el mediodía una semana después; aunque se ha agregado el tiempo, sigue pareciendo igual.

Aunque las placas de onda de orden múltiple están diseñadas con un solo material birrefringente, pueden ser relativamente gruesas, lo que facilita el manejo y la integración del sistema. Sin embargo, el alto grosor hace que las placas de onda de orden múltiple sean más susceptibles a los cambios de retardo causados ​​por el cambio de longitud de onda o los cambios de temperatura ambiente.

Las placas de onda de orden múltiple son ideales para usar con luz monocromática que se desvía menos del 1 % de la longitud de onda de diseño de la placa de onda.

Orden cero: en las placas de onda de orden cero, el retardo total es el valor deseado sin exceso. Por ejemplo, las placas de onda de cuarzo de orden cero constan de dos placas de onda de cuarzo de orden múltiple con sus ejes cruzados, de modo que el retardo efectivo es la diferencia entre ellas.

Los retardadores de orden cero ofrecen un alto rendimiento en longitudes de onda o rangos de temperatura más amplios.