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L'introduzione di Polarizzatore
May 06, 2017

Un polarizzatore o un polarizzatore è un filtro ottico che consente alle onde di luce di un passaggio di polarizzazione specifico e blocca le onde luminose di altre polarizzazioni. Può convertire un fascio di luce di polarizzazione indefinita o mista in un fascio di polarizzazione ben definita, cioè la luce polarizzata . I tipi comuni di polarizzatori sono polarizzatori lineari e polarizzatori circolari . I polarizzatori vengono utilizzati in molte tecniche ottiche e strumenti , ei filtri polarizzanti trovano applicazioni nella tecnica della fotografia e della tecnologia a cristalli liquidi . I polarizzatori possono anche essere realizzati per altri tipi di onde elettromagnetiche oltre alla luce, come onde radio , microonde e raggi X.

I polarizzatori lineari possono essere suddivisi in due categorie generali: polarizzatori assorbenti, dove gli stati di polarizzazione indesiderati vengono assorbiti dal dispositivo e polarizzatori a fascio, dove il fascio non polarizzato è suddiviso in due fasci con stati di polarizzazione opposti. I polarizzatori che mantengono gli stessi assi di polarizzazione con angoli di incidenza diversi sono spesso chiamati polarizzatori cartesiani, poiché i vettori di polarizzazione possono essere descritti con semplici coordinate cartesiane (ad esempio, orizzontale o verticale) indipendente dall'orientamento della superficie polarizzatrice. Quando i due stati di polarizzazione sono relativi alla direzione di una superficie (solitamente trovata con la riflessione di Fresnel), sono solitamente chiamati s e p. Questa distinzione tra polarizzazione cartesiana e sp può essere trascurabile in molti casi, ma diventa significativa per ottenere un elevato contrasto e con ampie diffusioni angolari della luce incidente.

Alcuni cristalli , a causa degli effetti descritti dall'ottica a cristallo , mostrano dicroismo , assorbimento preferenziale di luce che è polarizzato in particolari direzioni. Possono quindi essere utilizzati come polarizzatori lineari. Il cristallo più conosciuto di questo tipo è la tormalina . Tuttavia, questo cristallo viene raramente utilizzato come polarizzatore, in quanto l'effetto dicroico è fortemente dipendente dalla lunghezza d'onda e il cristallo appare colorato. Herapathite è anche dicroico e non è fortemente colorato, ma è difficile crescere in grandi cristalli.

Un filtro polarizzante Polaroid funziona allo stesso modo su una scala atomica al polarizzatore della rete filo. È stato originariamente fatto di cristalli di herapathite microscopici. La sua forma attuale a foglio H è realizzata in polivinilcloruro (PVA) con un doping di iodio . Lo stretching del foglio durante la fabbricazione fa sì che le catene PVA si allineino in una particolare direzione. Gli elettroni di valenza del dopante di iodio sono in grado di muoversi linearmente lungo le catene del polimero, ma non trasversali a loro. Così la luce incidente, polarizzata parallela alle catene, viene assorbita dal foglio; Viene trasmessa la luce polarizzata perpendicolarmente alle catene. La durata e la praticità di Polaroid lo rendono il tipo più comune di polarizzatore in uso, ad esempio per occhiali da sole , filtri fotografici e display a cristalli liquidi . È anche molto più economico di altri tipi di polarizzatore.

Un moderno tipo di polarizzatore assorbente è costituito da nanoparticelle d'argento allungate incorporate in lastre di vetro sottili (≤0,5 mm). Questi polarizzatori sono più durevoli e possono polarizzare molto meglio la luce del film Polaroid in plastica, ottenendo rapporti di polarizzazione fino a 100.000: 1 e assorbimento di una luce correttamente polarizzata fino a 1,5%. Questi polarizzatori di vetro eseguono meglio per la luce a infrarossi a lunghezza d' onda corta e sono ampiamente utilizzati nelle comunicazioni in fibra ottica .

I polarizzatori che dividono il fascio dividono il fascio incidente in due fasci di diversa polarizzazione lineare. Per un ideale snodo di polarizzazione questi sarebbero completamente polarizzati, con polarizzazioni ortogonali. Per molti comuni polarizzatori a fascio, tuttavia, solo una delle due travi di uscita è completamente polarizzata. L'altro contiene una miscela di stati di polarizzazione.

A differenza dei polarizzatori assorbenti, i polarizzatori di divisione del fascio non hanno bisogno di assorbire e dissipare l'energia dello stato di polarizzazione rifiutato e quindi sono più adatti per l'utilizzo con fasci ad alta intensità come la luce laser . I veri raggi di polarizzazione sono anche utili quando i due componenti di polarizzazione devono essere analizzati o utilizzati contemporaneamente.