ARCoptix的徑向偏振轉(zhuǎn)換器工作原理

　　ARCoptix的徑向偏振轉(zhuǎn)換器（RPC）是一款將傳統(tǒng)的線偏振光束轉(zhuǎn)換為具有連續(xù)的徑向或方位偏振分布，時間穩(wěn)定。如圖所示在下圖中，偏振矢量的方向在空間上變化但在局部，偏振狀態(tài)被認為是線性的。

　　由于液晶分子的特殊排列，偏振轉(zhuǎn)換器根據(jù)線偏振光束的方向局部旋轉(zhuǎn)。

　　在ArcoptixRPC的幫助下，LG光束和貝塞爾-高斯光束可以相對容易地從VIS-NIR區(qū)域的任何激光器產(chǎn)生（也包括脈沖激光器）

　　通過簡單地聚焦（此處為NA0.9）方位準直激光束，該激光束具有通過偏振轉(zhuǎn)換器。

　　應用領域：適用于光鑷、激光微加工、STED顯微鏡、雙光子激發(fā)熒光顯微鏡等領域。例如，在激光微加工中，徑向偏振光束可提高加工質(zhì)量，減少影響加工結構邊緣質(zhì)量的變形；在光鑷應用中，通過聚焦徑向偏振光束產(chǎn)生的甜甜圈形焦點可能會增加俘獲力，還可以捕獲折射率低于其周圍流體的粒子。

　　ARcoptix的徑向偏振轉(zhuǎn)換器可應用于多個領域，以下是一些主要的應用場景：

　　顯微鏡領域：在共聚焦顯微鏡等設備中，通過聚焦徑向偏振分布的光束可在高數(shù)值孔徑（NA）物鏡的前焦平面上產(chǎn)生環(huán)形焦點，這在熒光顯微鏡領域有重要應用，有助于提高成像質(zhì)量和分辨率。

　　偏振檢測領域：當徑向偏振轉(zhuǎn)換器與偏振器結合使用時，可作為偏振軸探測器（PAF）。當入口偏振為線性時，觀察PAF會出現(xiàn)一個暗段，暗段的方向可給出偏振的方向，可用于檢測光的偏振狀態(tài)。

　　材料檢測領域：將雙折射材料置于兩個PAF（兩個偏光片和兩個偏振轉(zhuǎn)換器）之間，無需旋轉(zhuǎn)樣品和偏振器，就可以一目了然地分析樣品的雙折射特性，如特征干涉色和主軸等。

　　光鑷領域：通過聚焦徑向偏振光束產(chǎn)生的甜甜圈形焦點可能會增加俘獲力，還可以捕獲折射率低于其周圍流體的粒子，在光學捕獲和操控微小粒子方面具有優(yōu)勢。

　　激光加工領域：在激光切割材料時，激光束的偏振方向是一個重要參數(shù)。與圓偏振光相比，徑向偏振光可能會提高切割速度，同時，徑向偏振光束在鉆取和切割高縱橫比特征方面更為有效，可提高加工質(zhì)量，減少影響加工結構邊緣質(zhì)量的變形。

　　ARCoptix的徑向偏振轉(zhuǎn)換器（RPC）是一種能將傳統(tǒng)線偏振光束轉(zhuǎn)換為具有連續(xù)徑向或方位角偏振分布且時間穩(wěn)定光束的設備。以下是其相關介紹：

　　工作原理：徑向偏振轉(zhuǎn)換器是一種向列液晶單元，由一個均勻的和一個圓形摩擦配向?qū)咏M成。由于液晶分子的特殊排列，偏振轉(zhuǎn)換器會局部旋轉(zhuǎn)線偏振光束的方向。當線偏振光的偏振方向平行或垂直于均勻配向?qū)尤肷鋾r，從另一側(cè)出射的光分別為方位角或徑向偏振光。

　　內(nèi)部結構：由液晶可變相位延遲器、液晶偏振光旋轉(zhuǎn)器（TN單元）、液晶徑向偏振轉(zhuǎn)換片（θ單元）三個元件構成。其中相位延遲器覆蓋器件孔徑的上半部分，可通過電壓調(diào)制相位差，實現(xiàn)相位補償，減少缺陷線對結果的影響。相位延遲器與TN單元粘合在一起，TN單元后的徑向偏振轉(zhuǎn)換片可通過器件外部旋鈕控制XY軸位置。

　　主要參數(shù)：波長范圍為350-1700納米，活動區(qū)為10毫米直徑，透射優(yōu)于75%（在VIS），局部消光比約為100@633nm，輸出強度均勻性<1/100RMSvariation，溫度范圍為15°-35°，安全操作極限為500W/cm2CW、300mJ/cm210ns（visible）、200mJ/cm210ns（1064nm），外殼總尺寸為6cmx4cmx1.5cm。

　　驅(qū)動方式：可以由一個或兩個標準實驗室功能發(fā)生器驅(qū)動，也可以由USBARCoptixLC驅(qū)動器驅(qū)動。LC驅(qū)動器是USB計算機控制的電源，有四個獨立的輸出（Lemo連接器），通過一個簡單的Windows兼容軟件進行控制，輸出具有極性反轉(zhuǎn)的可變平方振幅和1.6KHz的頻率。