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(shí)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(rèn)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(duì)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(jiǎn)單地聚焦（此處為NA0.9）方位準(zhǔn)直激光束，該激光束具有通過偏振轉(zhuǎn)換器。

　　應(yīng)用領(lǐng)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(lǐng)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(jié)構(gòu)邊緣質(zhì)量的變形；在光鑷應(yīng)用中，通過聚焦徑向偏振光束產(chǎn)生的甜甜圈形焦點(diǎn)可能會(huì)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(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，以下是一些主要的應(yīng)用場(chǎng)景：

　　顯微鏡領(lǐng)域：在共聚焦顯微鏡等設(shè)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(diǎn)，這在熒光顯微鏡領(lǐng)域有重要應(yīng)用，有助于提高成像質(zhì)量和分辨率。

　　偏振檢測(cè)領(lǐng)域：當(dāng)徑向偏振轉(zhuǎn)換器與偏振器結(jié)合使用時(shí)，可作為偏振軸探測(cè)器（PAF）。當(dāng)入口偏振為線性時(shí)，觀察PAF會(huì)出現(xiàn)一個(gè)暗段，暗段的方向可給出偏振的方向，可用于檢測(cè)光的偏振狀態(tài)。

　　材料檢測(cè)領(lǐng)域：將雙折射材料置于兩個(gè)PAF（兩個(gè)偏光片和兩個(gè)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(lǐng)域：通過聚焦徑向偏振光束產(chǎn)生的甜甜圈形焦點(diǎn)可能會(huì)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(xué)捕獲和操控微小粒子方面具有優(yōu)勢(shì)。

　　激光加工領(lǐng)域：在激光切割材料時(shí)，激光束的偏振方向是一個(gè)重要參數(shù)。與圓偏振光相比，徑向偏振光可能會(huì)提高切割速度，同時(shí)，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(jié)構(gòu)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(shí)間穩(wěn)定光束的設(shè)備。以下是其相關(guān)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(gè)均勻的和一個(gè)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(huì)局部旋轉(zhuǎn)線偏振光束的方向。當(dāng)線偏振光的偏振方向平行或垂直于均勻配向?qū)尤肷鋾r(shí)，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(jié)構(gòu)：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(gè)元件構(gòu)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(shí)現(xiàn)相位補(bǔ)償，減少缺陷線對(duì)結(jié)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(zhǎng)范圍為350-1700納米，活動(dòng)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(qiáng)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(dòng)方式：可以由一個(gè)或兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室功能發(fā)生器驅(qū)動(dòng)，也可以由USBARCoptixLC驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。LC驅(qū)動(dòng)器是USB計(jì)算機(jī)控制的電源，有四個(gè)獨(dú)立的輸出（Lemo連接器），通過一個(gè)簡(jiǎn)單的Windows兼容軟件進(jìn)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。