La función central
La función principal de un divisor de haz es dividir la luz en función de una o más de sus propiedades:
· Intensidad: el tipo más común divide un haz en un componente transmitido y un componente reflejado, normalmente en una proporción específica (por ejemplo, 50/50, 70/30, 90/10).
· Polarización: Los divisores de haz polarizadores (PBS) dividen la luz según su estado de polarización, transmitiendo una polarización (p. ej., polarizada P) y reflejando la ortogonal (p. ej., polarizada S).
· Longitud de onda: Los divisores de haz (o filtros) dicroicos dirigen la luz en función de su color (longitud de onda), transmitiendo un rango de longitudes de onda mientras reflejan otro.
Tipos clave de divisores de haz
Los divisores de haz se clasifican según su diseño y principio de funcionamiento:
1. Divisor de haz de placa
· Descripción: Un sustrato de vidrio plano y delgado con una capa parcialmente reflectante en un lado.
· Ventaja: Sencillo y rentable.
· Desventaja: Puede introducir imágenes fantasma y astigmatismo debido a los reflejos de la segunda superficie sin recubrimiento y al espesor del vidrio. A menudo se utiliza en aplicaciones no críticas.
2. Divisor de haz de cubo
· Descripción: Se obtiene cementando dos prismas en ángulo recto. La hipotenusa de un prisma está recubierta con una película delgada metálica o dieléctrica parcialmente reflectante.
· Ventaja: No hay imágenes fantasma ni desplazamiento del haz, ya que la superficie de división es interna. Más robusto y más fácil de montar.
· Desventaja: Puede ser sensible a los láseres de alta potencia, que pueden dañar la capa de cemento.
3. Divisor de haz de lunares
· Descripción: Presenta un patrón de pequeños puntos reflectantes (a menudo de aluminio) depositados sobre un sustrato de vidrio. Las zonas restantes tienen un revestimiento antirreflectante.
· Ventaja: La relación de división es relativamente independiente de la longitud de onda y la polarización, lo que la hace útil para luz de amplio espectro.
· Desventaja: El patrón puede difractar la luz, lo que puede no ser deseable para todas las aplicaciones.
4. Divisor de haz polarizador (PBS)
· Descripción: Un divisor de haz cúbico que utiliza un recubrimiento dieléctrico multicapa diseñado para reflejar un estado de polarización lineal (polarización S) y transmitir el otro (polarización P) con una eficiencia muy alta (~99%+).
· Aplicación: Esencial para aislar, controlar y medir la polarización en sistemas como aisladores ópticos, computación cuántica y pantallas de cristal líquido (LCD).
5. Divisor de haz dicroico (o filtro)
· Descripción: Utiliza sofisticados recubrimientos de interferencia para reflejar longitudes de onda específicas mientras transmite otras. La separación se basa en el color, no en la intensidad.
· Aplicación: omnipresente en microscopía de fluorescencia (para separar la luz de excitación de la luz emitida), combinación/separación de colores RGB en proyectores y cámaras, y sistemas de imágenes multibanda.
Especificaciones críticas
Al seleccionar un divisor de haz, los ingenieros consideran:
· Relación de división (R/T): La relación entre la potencia óptica reflejada (R) y transmitida (T) (por ejemplo, 50/50).
· Rango de longitud de onda: El espectro de luz sobre el cual el divisor de haz está diseñado para funcionar de manera efectiva.
· Dependencia de la polarización: si la relación de división cambia con la polarización de la luz de entrada. Los divisores de haz no polarizados están especialmente diseñados para minimizar este efecto.
· Planitud de la superficie: fundamental para la preservación del frente de onda en interferometría e imágenes.
· Umbral de daño: La máxima densidad de potencia láser que el recubrimiento puede soportar sin degradación.
Aplicaciones comunes
Los divisores de haz son indispensables en numerosos campos:
· Interferometría: (p. ej., Michelson, Mach-Zehnder) Para crear caminos separados para la luz que luego se recombinarán para formar un patrón de interferencia.
· Microscopía: Especialmente en microscopios de fluorescencia y confocales, para dirigir la luz láser sobre una muestra y luego transmitir la luz emitida a un detector.
· Sistemas Ópticos: En cámaras, telescopios y fotómetros para desviar una porción de luz hacia un sensor o visor.
· Sistemas Láser: Para monitoreo de potencia (muestreo de una pequeña porción del haz) y combinación de haces de diferentes longitudes de onda.
· Telecomunicaciones: En redes de fibra óptica para el encaminamiento de señales luminosas.
Conclusión
En resumen, un divisor de haz es un componente óptico versátil que actúa como "director de semáforo" para fotones. Su capacidad para dividir la luz por intensidad, polarización o longitud de onda la convierte en una piedra angular de la óptica moderna, permitiendo la funcionalidad de innumerables dispositivos científicos, industriales y de consumo.
Haian Subei Optical Glass Factory se especializa en la fabricación y el procesamiento de precisión de una amplia gama de componentes ópticos. Sus capacidades incluyen la producción de vidrio de filtro de color óptico y la aplicación de recubrimientos avanzados para crear vidrio de filtro de recubrimiento. También trabajan con materiales como ventanas de vidrio transparente y láminas acrílicas/PMMA, y fabrican productos esenciales como espejos ópticos y varios filtros para cámaras.
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