S-Waveplate
ラジアル偏光コンバータ
ORISANDO® S-波長板は、直線偏光をラジアル偏光またはアジマス偏光に変換し、円偏光を光渦に変換します。
ORISANDO®は、WOP | Workshop of Photonics®が開発した、空間可変位相差板の新しいブランドです。
主な特徴
- 直線偏光をラジアル偏光またはアジマス偏光に変換します。
- 円偏光を光渦に変換します。
- 1030 nmで94%の高い透過率（ARコーティングなし）。
- スタンドアロン型で、追加の光学素子は不要です。
- 高い損傷閾値：1064 nm、10 nsで63.4 J/cm²、1030 nm、212 fsで2.2 J/cm²。
- 高LIDTアプリケーションや高出力レーザーに適しています。
- 信頼性と耐久性に優れた表面構造で、バルク内部に構造が配置されています。
詳細な説明
S波長板の作製は、フェムト秒レーザーを用いて溶融シリカガラス内部に自己組織化ナノ格子を刻み込むことで行われます。
ラジアル偏光またはアジマス偏光を持つビームは、その固有の対称性に伴う独特の光学特性から、大きな注目を集めています。このようなビームは、回折限界以下の分解能を実現し、直線偏光によって生じる望ましくない異方性なしに相互作用します。
S波長板は、偏光感度の高い用途において有益です。例えば、ラジアル偏光ビームは、金属における高アスペクト比形状の穴あけや切断においてより効率的です。ベクトルビームは、光ピンセット、レーザーマイクロマシニング、STED顕微鏡、二光子励起蛍光顕微鏡にも適用できます。
技術的特徴
- 高い損傷閾値 | LIDT – 63.4 J/cm² @ 1064 nm、10 ns; 2.2 J/cm² @ 1030 nm、212 fs
- 高い透過率（ARコーティングなし） – ほとんどのSSレーザーにおいて、94% @ 1030 nm、 92% @ 515 nm、 85% @ 343 nm
- 大口径化可能 – 最大15 mm
- トポロジカル電荷：1～100
- 波長：257～4000 nm
LIDTナノ秒領域
LIDTフェムト秒領域
高透過率 – 94% @ 1030 nm
主なメリット
- より小さなスポットサイズへの集光が可能（NA >0.9使用時）
- 全方向で同じ加工特性を実現
- 全方向で同じ切断速度を実現
- 集光時にリング状の強度分布を実現（NA <0.8）
- 切断速度を向上
- 高LIDTアプリケーションに最適
- 高出力レーザーに最適
アプリケーション例
- STED顕微鏡
- マイクロマシニング
- 高アスペクト比チャネルのマイクロドリリング
- 任意の円筒形ベクトル渦を生成
- 複数粒子の捕捉
- マイクロミルは光ピンセットで駆動
- クラッド励起イッテルビウム添加ファイバーレーザーにおける共振器内偏光制御素子として使用し、ラジアル偏光出力ビームを生成する
アプリケーション例
高い NA >0.9 (開口数) で使用されるラジアル偏光により、回折によって記述される限界と比較して、より小さなスポット サイズに焦点を合わせることが可能になります。
高NA（1.32）ラジアル偏光ビームの焦点位置および焦点通過時の縦波（Z波）成分の正規化強度。強度0と1はそれぞれ黒と白に対応する。x、y、ρ、zの単位は波長である。
高NA（1.32）ラジアル偏光ビームの焦点位置および焦点通過時の縦波（Z波）成分の正規化強度。強度0と1はそれぞれ黒と白に対応する。x、y、ρ、zの単位は波長である。
使用方法
普遍的なアプローチ
円筒対称偏光（ラジアルまたはアジマス）生成
- λ/2波長板をキネマティックホルダーに取り付けます。
- ラジアル偏光コンバーターを直線偏光ビームの光路に配置します。
- コンバーターの中心を入射レーザービームの光軸に合わせます。
- コンバーターの後段に設置した直線偏光子との位置合わせを確認します。ダンベル形状は、すべての偏光子角度で対称である必要があります。
- 出力ビームの偏光状態（ラジアル／アジマス）は、コンバーターを回転させる、または入射偏光（λ/2波長板を回転させる）を回転させることによって制御できます。
簡素化されたアプローチ
円筒対称偏光（ラジアルまたはアジマス）生成
- ラジアル偏光コンバータを直線偏光レーザービームに直接配置します。
- コンバータの中心を入射レーザービームの光軸に合わせます。
- コンバータの後段に設置した直線偏光子との位置合わせを確認します。ダンベル形状は、すべての偏光子角度で対称である必要があります。
- 出力ビームの偏光状態は、コンバータを回転させる、または入射偏光（コンバータの前段に設置したλ/2波長板を回転させること）によって制御できます。