Z поляризатор ZPol
ZPol производит «z-поляризацию», т.е. поляризацию света в направлении его распространения. «Z-поляризация» часто игнорируется, поскольку распространение света содержит только поперечные электромагнитные волны с поляризацией X, Y. В отличие от обычных поляризаторов и волновых пластин ZPol позволяет измерять ориентацию кристаллов и молекул в трех измерениях, x, y и z.
На рисунке ниже показан пример использования поляризатора ZPol. Рамановское рассеяние на углеродных нанотрубках измерялось по x- и z-поляризации. Радиальная мода дыхания нанотрубок точно определяется z-поляризацией.
Спектр комбинационных спектров углеродных нанотрубок.
Литература: Y. Saito et al., Chem. Phys. Lett. 410, 136 (2005).
Как пользоваться ZPol
Z-поляризация проводится в комбинации ZPol и объектива с большой числовой апертурой NA. Во-первых, линейная поляризация падает на ZPol и преобразуется в радиальную поляризацию. Во-вторых, фокусное пятно, заданное линзой, имеет сильный z-поляризованный свет, возникающий из-за интерференции радиальной поляризации в геометрическом фокусе. Вращая ZPol, также возможно произвести азимутальную поляризацию, которая не содержит z-поляризацию.
| Спецификация | |
|---|---|
| Длина волны | На выбор |
| Коэффициент пропускания при средней длине волны | более 95% |
| Точность замедления | ±0,05λ на центральной длине волны |
| Точность ориентации оси волновой пластины | ±2° |
| Эффективный диаметр | 10 мм |
| Наружный диаметр держателя | 25мм |
Доступная пропускная способность ZPol выглядит следующим образом.
Многоуровневая волновая пластина (стандартное изделие): центральная длина волны ±0,5%
Пластина с нулевой длиной волны (специальный заказ): средняя длина волны ±4%
Многоуровневая волновая пластина (стандартное изделие): центральная длина волны ±0,5%
Пластина с нулевой длиной волны (специальный заказ): средняя длина волны ±4%
Если поверхность элемента чистая, эмпирически его можно использовать при мощности лазера до 10 Вт/см2. Если вы используете его с лазером более высокой интенсивности, клей может сгореть, поэтому мы рекомендуем использовать модель, совместимую с высокой мощностью (продукт специального заказа), в которой клей не используется. Если эта модель, совместимая с высокой мощностью, вы можете использовать мощность лазера до 1000 Вт/см2. Однако лазерное сопротивление устройства в значительной степени зависит от условий эксплуатации, таких как рабочая среда и состояние поверхности устройства, поэтому порог повреждения не является гарантированным значением.
Если длительность импульса составляет 5 пикосек или более, можно использовать волновую пластинку нескольких порядков (стандартное изделие). При использовании фемтосекундного импульсного лазера используйте волновую пластину нулевого порядка (изготовленный на заказ продукт), поскольку длина волны лазера широкая. В случае обычно использования титан-сапфирового лазера (800 нм, 100 фс, 80 МГц, в среднем 1 Вт) клей может сгореть, если он непосредственно падает на ZPol, поэтому работа с высокой мощностью без использования клея возможна. В этом случае рекомендуется использовать специальную модель под заказ.
Ориентация оси каждой из четырех волновых пластин показана ниже. Линейно-поляризованный лазерный луч создает радиально поляризованный луч.
Соединительный шов является прозрачным клеем. Клей изотропен и имеет максимальную толщину 100 мкм. Состав не раскрывается.
Чтобы избежать влияния соединения, рекомендуется, чтобы диаметр луча был максимально увеличен, и луч попадал на поляризатор ZPol.
Хотя данные оценки отсутствуют, исходя из опыта, угол падения должен составлять приблизительно 0 градусов.
Хотя данные оценки отсутствуют, исходя из опыта, допустимая точность положения для центра оптической оси составляет приблизительно ± 0,1 мм.
Чтобы получить Z-поляризацию, коллимированный линейно поляризованный лазерный луч вертикально падает на поверхность элемента по центру и свет, проходящий через элемент, собирается линзой. Поскольку интенсивность генерируемой Z-поляризации пропорциональна четвертой степени объектива, используемого для фокусировки, мы рекомендуем использовать объектив с большой числовой апертурой NA. В идеале свет, проходящий через элемент, собирается непосредственно линзой, не отражаясь зеркалом или чем-либо еще. В случае отражения от зеркал идеально использовать специальное зеркало, которое не вызывает разности фаз в отношении составляющих P- и S-поляризации падающего света (мы не пользуемся такими зеркалами. Обратитесь к производителю оптических зеркал).
Материал поляризатора ZPol – искусственный кварц SiO2, выращенный гидротермальным методом.
Интенсивность z-поляризации, генерируемой 8-ю делениями, примерно на 15% выше.
Двойное лучепреломление высококачественных искусственных кристаллов практически соответствует литературным значениям независимо от партии. Следовательно, замедление гарантируется путем измерения толщины волновой пластины, определения запаздывания по значению двойного лучепреломления литературного значения и измеренной толщины и подтверждения того, что оно находится в пределах допуска.
После удаления пыли воздуходувкой протрите тампон изопропиловым спиртом или ацетоном. Протирание может сильно поцарапать поверхность, поэтому протирайте осторожно. Протирайте из центра вихревым движением. Если вы не можете избавиться от него один раз, не используйте один и тот же тампон дважды, а используйте новый. Рекомендуется растворитель для реагентов. Убедитесь, что растворитель испаряется быстро.
Это не легко, но вы можете проверить это двумя способами:
Когда металлический наконечник AFM приближается, компонент Z-поляризации сильно рассеивается, поэтому распределение может быть обнаружено.
Об этом можно судить по включению его в рамановский микроскоп и измерению образца с помощью известного рамановского тензора, такого как альфа-кварц.
Когда металлический наконечник AFM приближается, компонент Z-поляризации сильно рассеивается, поэтому распределение может быть обнаружено.
Об этом можно судить по включению его в рамановский микроскоп и измерению образца с помощью известного рамановского тензора, такого как альфа-кварц.