ការវិភាគដ៏ទូលំទូលាយនៃការរចនាផ្លូវអុបទិកប៉ូឡូញ

ពីគោលការណ៍សមាសធាតុទៅ Jones matrices និងពីការគ្រប់គ្រងសមាមាត្រផុតពូជទៅ birefringence ដែលបង្កដោយភាពតានតឹង—អត្ថបទនេះពន្យល់យ៉ាងហ្មត់ចត់អំពីតក្កវិជ្ជាស្នូលនៃការរចនាផ្លូវអុបទិក polarization ។

អ្នក​ណា​ម្នាក់​ដែល​ធ្វើ​ការ​ជាមួយ​នឹង​ប្រព័ន្ធ​អុបទិក​ដឹង​ថា​បន្ទាត់​រាងប៉ូល​គឺ​ជា 'ឃាតករ​ស្ងាត់។'

ប្រព័ន្ធរូបភាពដែលបានរចនាយ៉ាងល្អិតល្អន់របស់អ្នកទទួលរងនូវការថយចុះកម្រិតពណ៌ដែលមិនអាចពន្យល់បាន។ interferometer តម្រឹមដោយប្រុងប្រយ័ត្នរបស់អ្នកបង្កើតគែមដែលមើលទៅមិនត្រឹមត្រូវ។ បន្ទាត់រាងប៉ូលបញ្ជាក់ថាអ្នកបានបញ្ជាក់ការផ្លាស់ប្តូរទាំងស្រុងនៅពេលដែលបញ្ចូលទៅក្នុងផ្លូវអុបទិកពិតប្រាកដ—ជាញឹកញាប់ជាងនេះទៅទៀត បញ្ហាទាំងនេះកើតចេញពីបន្ទាត់រាងប៉ូល។

មិនដូចអុបទិកធរណីមាត្រទេ អុបទិកប៉ូឡូញមិនមែនជាករណីនៃ 'អ្វីដែលអ្នកឃើញគឺជាអ្វីដែលអ្នកទទួលបាន។' វាត្រូវបានលាក់នៅក្នុងទិសដៅយោលនៃរលកពន្លឺ ការចែកចាយភាពតានតឹងនៃធាតុកញ្ចក់នីមួយៗ និងសូម្បីតែកម្លាំងបង្វិលជុំដែលបានអនុវត្តទៅលើវីសដែលអ្នកបានរឹតបន្តឹងជាធម្មតា។

ថ្ងៃនេះ យើងនឹងបំបែកជាប្រព័ន្ធនូវសសរស្តម្ភស្នូលទាំងបួននៃការរចនាប្រព័ន្ធអុបទិក polarization៖ គោលការណ៍ និងការជ្រើសរើសសមាសធាតុប៉ូឡារីសៀ គំរូម៉ាទ្រីស Jones ការគ្រប់គ្រងសមាមាត្រផុតពូជ និងផលប៉ះពាល់នៃ birefringence ដែលបណ្តាលមកពីភាពតានតឹង។

នេះ​ជា​ចំណេះ​ដឹង​ស្នូល​ដែល​អាច​អនុវត្ត​បាន​ដោយ​ផ្ទាល់​ចំពោះ​ការ​អនុវត្ត​វិស្វកម្ម។

សមាសធាតុអុបទិកប៉ូឡារីសៈ គោលការណ៍ និងការជ្រើសរើស

នៅក្នុងការអនុវត្ត ផ្លូវអុបទិកប៉ូលគឺសាមញ្ញណាស់។

'បណ្តុំសំណង់' នៃផ្លូវអុបទិកប៉ូឡូញ មានធាតុផ្សំតែបួនប៉ុណ្ណោះ៖ ប៉ូលលីនេអ៊ែរ ចានរលកត្រីមាស ចានពាក់កណ្តាលរលក និងឧបករណ៍បំបែកធ្នឹមប៉ូល (PBS)។ ជ្រើសរើសត្រឹមត្រូវ ហើយដំណើរការប្រព័ន្ធកើនឡើងទ្វេដង។ ជ្រើសរើសខុស ហើយអ្នកនឹងប្រឈមមុខនឹងបញ្ហាជាច្រើន។

តោះឆ្លងកាត់ពួកគេម្តងមួយៗ។

លីនេអ៊ែរ ប៉ូឡារីស័រ

មុខងារនៃបន្ទាត់ប៉ូលលីនេអ៊ែរអាចត្រូវបានសង្ខេបនៅក្នុងប្រយោគតែមួយ៖ វាទាញយកពន្លឺប៉ូឡាលីនេអ៊ែរក្នុងទិសដៅជាក់លាក់មួយពីពន្លឺនៃស្ថានភាពប៉ូលលីនេអ៊ែរណាមួយ។

ជាគោលការណ៍ Polarizer ប្រើប្រាស់យន្តការដូចជា dichroism ឬការឆ្លុះបញ្ចាំងជ្រើសរើស ដើម្បីអនុញ្ញាតឱ្យពន្លឺដែលមានទិសដៅរំញ័រជាក់លាក់ឆ្លងកាត់ ខណៈពេលដែលស្រូប ឬឆ្លុះបញ្ចាំងពីសមាសធាតុ orthogonal ។

ផ្តោតលើប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់ៗចំនួនបី នៅពេលជ្រើសរើសប៉ូឡារីស័រ៖

ការបញ្ជូន៖ ប៉ូឡូរីស័រដ៏ល្អមួយមានការបញ្ជូន 50% សម្រាប់ពន្លឺប៉ូលលីនេអ៊ែរ (ផ្តល់ឧប្បត្តិហេតុពន្លឺធម្មជាតិ) ខណៈពេលដែលឧបករណ៍ជាក់ស្តែងមានចាប់ពី 80% ទៅ 95%។ ការបញ្ជូនកាន់តែខ្ពស់មានន័យថាការបាត់បង់ថាមពលអុបទិកតិច។

សមាមាត្រផុតពូជ៖ នេះគឺជាលក្ខណៈកំណត់របស់ប៉ូឡារីស័រ។ ប៉ូលាហ្វីលស្តើងដែលមានគុណភាពខ្ពស់អាចសម្រេចបានសមាមាត្រពី 10⁴:1 ដល់ 10⁵:1 ខណៈពេលដែលព្រីស Glan-Taylor អាចលើសពី 10⁵:1។ បើគ្មានសមាមាត្រផុតពូជគ្រប់គ្រាន់ទេ ការគ្រប់គ្រងប៉ូលជាបន្តបន្ទាប់គឺគ្មានន័យទេ។

ជួរវិសាលគម៖ ប៉ូលាដែលមានមូលដ្ឋានលើអ៊ីយ៉ូតគ្របដណ្តប់លើវិសាលគមជិតអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដដែលអាចមើលឃើញ។ ប៉ូលហ្វីលស្តើង dichroic អាចពង្រីកលើសពី 2000 nm ។ ជួរអ៊ុលត្រាវីយូឡេត្រូវការថ្នាំកូតពិសេសឬ calcite prisms ។

ការណែនាំអំពីការជ្រើសរើស ៖ សម្រាប់ប្រព័ន្ធដែលទាមទារភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ (ដូចជាការជ្រៀតចូលបន្ទាត់រាងប៉ូល ឬ ellipsometry) ផ្តល់អាទិភាពដល់គ្រីស្តាល់ prism polarizers; សម្រាប់​ប្រព័ន្ធ​ដែល​ងាយ​នឹង​ចំណាយ ឬ​មាន​ការ​រឹត​បន្តឹង​ក្នុង​លំហ សូម​ជ្រើសរើស​ប៉ូឡារីស័រ​ហ្វីល​ស្តើង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សូមចងចាំថា សមាមាត្រនៃការផុតពូជនៃប៉ូឡារីស័រហ្វីលស្តើងមានភាពរសើបទៅនឹងសីតុណ្ហភាព និងសំណើម និងការរិចរិលតាមពេលវេលា ដូច្នេះការក្រិតតាមកាលកំណត់គឺចាំបាច់ណាស់។

ចានត្រីមាស

ចានរលកមួយភាគបួនណែនាំការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលនៃ π/2 (ឧទាហរណ៍មួយភាគបួននៃប្រវែងរលក)។

មុខងារចម្បងរបស់វាគឺបំប្លែងរវាងពន្លឺប៉ូលលីនេអ៊ែរ និងពន្លឺរាងជារង្វង់ ឬរាងអេលីប។

នៅពេលឧបទ្ទវហេតុពន្លឺប៉ូលលីនេអ៊ែរត្រូវបានតម្រង់ទិសនៅមុំ 45° ទៅអ័ក្សលឿននៃចានរលក ពន្លឺដែលលេចចេញក្លាយជារាងប៉ូលរាងជារង្វង់។ ប្រសិនបើមុំបង្វែរពី 45° វាប្រែជារាងអេលីប។

ជំហាន​តម្រឹម 45° នេះ​ជា​ផ្នែក​ងាយ​នឹង​មាន​កំហុស​បំផុត​ក្នុង​ការ​តម្រឹម​ផ្លូវ​អុបទិក​ប៉ូល

ប៉ារ៉ាម៉ែត្រជ្រើសរើសសំខាន់ៗ៖

ភាពត្រឹមត្រូវនៃការពន្យារដំណាក់កាល៖ បន្ទះរលកលំដាប់សូន្យផ្តល់នូវភាពប្រែប្រួលតិចបំផុតចំពោះប្រវែងរលក និងការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាព ដែលធ្វើឱ្យពួកវាជាជម្រើសដែលពេញចិត្តសម្រាប់ប្រព័ន្ធភាពជាក់លាក់ខ្ពស់; បន្ទះរលកច្រើនលំដាប់គឺមានតំលៃថោក ប៉ុន្តែទទួលរងពីការរសាត់កំដៅយ៉ាងសំខាន់។

ជំរៅច្បាស់៖ សម្ភារៈរលក (រ៉ែថ្មខៀវ មីកា ឬវត្ថុធាតុ polymer) កំណត់ទំហំជំរៅ។ បន្ទះរលកលំដាប់ Quartz Zero-order ជាធម្មតាមានជំរៅមិនធំជាង 25 ម.ម ចំណែករលកធាតុ polymer អាចលើសពី 50 មីលីម៉ែត្រ។

ការផ្គូផ្គងប្រវែងរលក៖ ចានរលកត្រីមាសគឺជាឧបករណ៍ដែលងាយនឹងរលកពន្លឺ។ ភាពយឺតយ៉ាវនៃដំណាក់កាលគឺខុសពី π/2 នៅពេលប្រើនៅខាងក្រៅរលកនៃការរចនា។ សម្រាប់ប្រព័ន្ធអ៊ីនធឺណិត បន្ទះរលក achromatic គួរតែត្រូវបានពិចារណា។

ចានពាក់កណ្តាលរលក

ចានពាក់កណ្តាលរលកណែនាំការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលនៃπ បម្រើដើម្បីបង្វិលទិសរំញ័រនៃពន្លឺប៉ូលលីនេអ៊ែរ។ នៅពេលដែលមុំរវាងឧបទ្ទវហេតុពន្លឺប៉ូលលីនេអ៊ែរ និងអ័ក្សលឿនគឺθ ទិសប៉ូលនៃពន្លឺបញ្ចេញត្រូវបានបង្វិលដោយ 2θ។

ទំនាក់ទំនង '2θ' នេះគឺជាលក្ខណៈសំខាន់បំផុតនៃចានពាក់កណ្តាលរលក ដោយបង្កប់ន័យដូចខាងក្រោមៈ

នៅពេលដែលអ័ក្សលឿនត្រូវបានតម្រឹមនៅមុំ 45° ទិសដៅប៉ូល័របង្វិលដោយ 90°—ការបំប្លែងបន្ទាត់រាងប៉ូលផ្តេកទៅជាបន្ទាត់រាងប៉ូលបញ្ឈរ—បើកមុខងារ 'ការបង្វិលបន្ទាត់រាងប៉ូល' នៅពេលប្រើជាមួយ PBS។

នៅពេលដែលមុំអ័ក្សលឿនបង្វិលជាបន្តបន្ទាប់ ទិសដៅប៉ូលឡាស៊ែផ្លាស់ប្តូរជាបន្តបន្ទាប់ - នេះគឺជាគោលការណ៍ស្នូលដែលនៅពីក្រោយឧបករណ៍កាត់អុបទិកអថេរ និងឧបករណ៍បញ្ជាប៉ូឡារីសៀ។

នៅក្នុងការទំនាក់ទំនងតាមខ្សែកាបអុបទិក ចានពាក់កណ្តាលរលកត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយដើម្បីទូទាត់សងសម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពប៉ូលដែលបណ្តាលមកពីការពត់កោងសរសៃ ជាពិសេសតាមរយៈការប្រើលក្ខណៈបង្វិលនេះ។

PBS (ឧបករណ៍បំបែកធ្នឹមប៉ូល)

PBS គឺជាសមាសធាតុសំខាន់មួយនៅក្នុងផ្លូវអុបទិកប៉ូឡូញ៖ វាបំបែកពន្លឺឧបទ្ទវហេតុទៅជាពីរធ្នឹមដោយផ្អែកលើប៉ូល បញ្ជូនពន្លឺ p-polarized និងឆ្លុះបញ្ចាំងពីពន្លឺ s-polarized ។

មានការកំណត់ទូទៅពីរ៖

ឧបករណ៍បំបែកធ្នឹមប៉ូលហ្វីលស្តើង៖ បំពាក់នូវស្រទាប់ពហុស្រទាប់នៅលើអ៊ីប៉ូតេនុសនៃព្រីសគូប។ គុណសម្បត្តិ: រចនាសម្ព័ន្ធបង្រួមនិងជំរៅធំ; គុណវិបត្តិ៖ សមាមាត្រផុតពូជជាធម្មតាមានចាប់ពី 100:1 ដល់ 1000:1 ហើយវាបង្ហាញភាពប្រែប្រួលមុំខ្ពស់។

Polarizing beamsplitting prism (ឧ. ប្រភេទ MacNeille): សម្រេចបានសមាមាត្រផុតពូជខ្ពស់ដោយប្រើប្រាស់លក្ខខណ្ឌមុំ Brewster ។ សមាសធាតុដែលមានគុណភាពខ្ពស់អាចឈានដល់សមាមាត្រផុតពូជលើសពី 10⁴: 1 ។

Jones Matrices: ភាសាគណិតវិទ្យានៃរដ្ឋ polarization

Jones matrices គឺមិនអាចខ្វះបានក្នុងការរចនាអុបទិក polarization ។

ពួកវាជាឧបករណ៍គណិតវិទ្យាដែលប្រើដើម្បីពិពណ៌នាអំពីស្ថានភាពប៉ូឡូរីសៀស និងឥរិយាបទនៃធាតុរាងប៉ូល ដែលអនុញ្ញាតឱ្យ 'ការគណនាខ្សែសង្វាក់' នៃផ្លូវអុបទិកប៉ូលឡាស៊ែរតាមរយៈការគុណម៉ាទ្រីស។

Jones Vector: ពិពណ៌នាអំពីស្ថានភាពប៉ូល

ស្ថានភាពនៃពន្លឺរាងប៉ូលត្រូវបានពិពណ៌នាដោយវ៉ិចទ័រ Jones ពីរវិមាត្រ៖

ក្នុងចំនោមពួកគេ Ex និង Ey គឺជាអំព្លីទីតនៃសមាសធាតុអ័រតូហ្គោនពីរ ហើយ δx និង δy គឺជាដំណាក់កាលរៀងៗខ្លួន។

វ៉ិចទ័រ Jones នៃរដ្ឋ polarization ធម្មតាមួយចំនួន៖

បន្ទាត់រាងប៉ូលផ្ដេក៖ [1; 0]

បន្ទាត់រាងប៉ូលបញ្ឈរ៖ [0; 1]

បន្ទាត់រាងប៉ូលលីនេអ៊ែរ 45°: [1; 1] / √2

បន្ទាត់រាងជារង្វង់ដៃស្តាំ៖ [1; -i] / √២

បន្ទាត់រាងជារង្វង់ដៃឆ្វេង៖ [1; +i] / √២

ម៉ាទ្រីស Jones នៃសមាសធាតុ

ធាតុរាងប៉ូលនីមួយៗត្រូវគ្នាទៅនឹងម៉ាទ្រីស 2 × 2 ហើយដំណើរការនៃពន្លឺឆ្លងកាត់ធាតុត្រូវបានតំណាងដោយការគុណនៃវ៉ិចទ័រដោយម៉ាទ្រីស៖

Jones matrices សម្រាប់សមាសធាតុស្នូលចំនួនបួន៖

បន្ទាត់រាងប៉ូលលីនេអ៊ែរ (អ័ក្សបញ្ជូនតាមទិស x)៖

Px = [ 1 0 ; 0 0 ]

នៅពេលដែលអ័ក្សបញ្ជូនបង្កើតមុំθជាមួយអ័ក្ស x៖

P(θ) = [cos⊃2;θ cosθ·sinθ ; cosθ·sinθ sin⊃2;θ]

ចានរលកត្រីមាស (អ័ក្សលឿនតាមទិស x ការពន្យារដំណាក់កាល δ = π/2)៖

QWP = [ 1 0 ; 0 -i ] = [ 1 0 ; 0 អ៊ី-Iπ/2]

ចានពាក់កណ្តាលរលក (អ័ក្សលឿនតាមទិស x ការពន្យារដំណាក់កាល δ = π):

HWP = [ 1 0 ; 0 -1 ] = [ 1 0 ; 0 អ៊ី-អាយភី]

នៅពេលដែលអ័ក្សលឿននៃចានរលកបង្កើតមុំθជាមួយអ័ក្ស x ការបំប្លែងការបង្វិលទូទៅគឺ៖

M(θ) = R(-θ) · M(0) · R(θ)

ក្នុង R(θ) = [ cosθ -sinθ ; sinθ cosθ]

PBS (សេណារីយ៉ូដ៏ល្អ)៖

ការបញ្ជូន PBS =[ 1 0 ; 0 0 ]

ការឆ្លុះបញ្ចាំង PBS =[ 0 0 ; 0 1 ]

ការគណនាខ្សែសង្វាក់នៃផ្លូវអុបទិក

នៅពេលដែលធាតុ polarization ច្រើនត្រូវបានតភ្ជាប់ជាស៊េរី ម៉ាទ្រីសសរុបគឺជាផលិតផលនៃម៉ាទ្រីសធាតុនីមួយៗក្នុងលំដាប់បញ្ច្រាស៖

M_total = M_n · M_{n-1} · ··· · M_2 · M_1

វាជារឿងសំខាន់ក្នុងការកត់សម្គាល់នៅទីនេះថាការគុណម៉ាទ្រីសគឺមិនមែន commutative; ការផ្លាស់ប្តូរលំដាប់នៃបន្ទាត់រាងប៉ូលអាចផ្តល់លទ្ធផលខុសគ្នាទាំងស្រុង។ នេះសម្គាល់ពីភាពខុសគ្នាដ៏សំខាន់រវាងការរចនាផ្លូវអុបទិកផ្អែកលើបន្ទាត់រាងប៉ូល និងផ្លូវអុបទិកធរណីមាត្រស្តង់ដារ - លំដាប់នៃសមាសធាតុមិនអាចត្រូវបានរៀបចំតាមអំពើចិត្តបានទេ។

នេះគឺជាព័ត៌មានជំនួយជាក់ស្តែង៖ នៅពេលរចនាប្រព័ន្ធ វាត្រូវបានណែនាំឱ្យបង្កើតគំរូគណនាដោយប្រើ Jones matrices (ដែលអាចត្រូវបានអនុវត្តត្រឹមតែពីរបីបន្ទាត់នៃកូដ Python ឬ MATLAB) ដើម្បីដំណើរការការក្លែងធ្វើមុនពេលដំឡើងរចនាសម្ព័ន្ធ។ នេះមានសារៈសំខាន់ជាពិសេសសម្រាប់ប្រព័ន្ធស្មុគ្រស្មាញដែលពាក់ព័ន្ធនឹងបន្ទះរលកច្រើន និងឧបករណ៍បំបែកធ្នឹមរាងប៉ូល (PBS) ដែលការគណនាដោយដៃគឺងាយនឹងមានកំហុសខ្ពស់។ នៅពេលដែលការក្លែងធ្វើដំណើរការ ផ្លូវវិវត្តន៍នៃស្ថានភាពរាងប៉ូលនឹងច្បាស់ភ្លាមៗ។

ការគ្រប់គ្រងសមាមាត្រផុតពូជ៖ ខ្សែបន្ទាត់ជីវិតនៃប្រព័ន្ធប៉ូល

សមាមាត្រការផុតពូជ (ER) គឺជារង្វាស់សំខាន់មួយសម្រាប់វាយតម្លៃដំណើរការនៃប្រព័ន្ធប៉ូលឡាសៀ ដែលកំណត់ថាជាសមាមាត្រនៃការបញ្ជូននៃសមាសធាតុប៉ូលរាងជ្រុងពីរ៖

ER = Tmax / Tmin (ឬបង្ហាញជា dB：ERdB = 10·log₁₀(Tmax/Tmin))

សមាមាត្រនៃការផុតពូជកាន់តែខ្ពស់ ភាពបរិសុទ្ធប៉ូលឡាសៀសកាន់តែប្រសើរ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងប្រព័ន្ធជាក់ស្តែង សមាមាត្រនៃការផុតពូជត្រូវបាន 'រលាយ' ដោយកត្តាផ្សេងៗ។

ការរិចរិលនៃសមាមាត្រការផុតពូជដោយល្បាក់

នៅពេលដែលសមាសធាតុប៉ូលច្រើនត្រូវបានដាក់ជាស៊េរី សមាមាត្រនៃការផុតពូជសរុបនៃប្រព័ន្ធមិនមែនជាការបូកសរុបសាមញ្ញនៃសមាមាត្រការផុតពូជរបស់សមាសធាតុនីមួយៗនោះទេ។

សម្រាប់​បន្ទាត់​រាង​ប៉ូល​ដែល​ជាប់​គ្នា រូបមន្ត​ប្រហាក់ប្រហែល​គឺ៖

1/ER_system ≈ 1/ER₁ + 1/ER₂ + ··· + 1/ERₙ

នេះបង្កប់ន័យថាសមាមាត្រនៃការផុតពូជរបស់ប្រព័ន្ធត្រូវបានគ្របដណ្ដប់ដោយសមាសធាតុជាមួយនឹងដំណើរការខ្សោយបំផុត។

ប្រសិនបើអ្នកប្រើប៉ូឡារីស័រដែលមានសមាមាត្រការផុតពូជ 10⁵:1 អមដោយ PBS ដែលមានសមាមាត្រ 100: 1 នោះសមាមាត្រការផុតពូជរបស់ប្រព័ន្ធនឹងមានត្រឹមតែ 100:1 ប៉ុណ្ណោះ។

ដូច្នេះហើយ គោលការណ៍ស្នូលនៃការជ្រើសរើសសមាសធាតុគឺថា ការកកស្ទះកំណត់ដែនកំណត់ខាងលើ។ ការបែងចែកថវិការបស់អ្នកទៅសមាសភាគដែលមានសមាមាត្រការផុតពូជទាបបំផុតគឺមានប្រសិទ្ធភាពជាងការខិតខំសម្រាប់ការអនុវត្តខ្ពស់នៅក្នុងតំបន់ជាក់លាក់មួយ។

កំហុសក្នុងការតម្រឹមមុំ

ការតម្រឹមមុំមិនត្រឹមត្រូវនៃអ័ក្សបញ្ជូនរបស់ប៉ូឡារីស័រធ្វើឱ្យខូចសមាមាត្រការផុតពូជដោយផ្ទាល់។

សមាមាត្រការផុតពូជត្រូវបានពង្រីកជាអតិបរមានៅពេលដែលប៉ូល័រពីរត្រូវបានឆ្លងកាត់តាមឧត្ដមគតិ (រាងពងក្រពើ) ប៉ុន្តែគម្លាតជ្រុងΔθណែនាំការលេចធ្លាយ:

ER_actual ≈ ER_ideal · cos⊃2;(Δθ) + sin⊃2;(Δθ) ≈ 1/Δθ⊃2; (នៅពេល ER_ideal គឺខ្ពស់ណាស់)

ដើម្បីដាក់ទស្សនៈនេះ៖ គម្លាតជ្រុងត្រឹមតែ 1° កាត់បន្ថយសមាមាត្រផុតពូជពី 10⁵:1 ទៅប្រហែល 3300:1 ។

នៅក្នុងប្រព័ន្ធដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ តម្រូវការតម្រឹមមុំជាធម្មតាក្នុងរង្វង់ 0.1° ដែលទាមទារការបង្វិលភាពជាក់លាក់ ឬការជួសជុលតាមរយៈការភ្ជាប់អុបទិក។

វិធីសាស្រ្តជាក់ស្តែងសម្រាប់ការកែលម្អសមាមាត្រផុតពូជ

ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធស៊េរីនៃប៉ូឡាពីរ៖ ការដាក់ប៉ូឡូរីស័រពីរជាមួយនឹងសមាមាត្រផុតពូជនៃ 10⊃3;: 1 នៅក្នុងស៊េរីអាចជំរុញសមាមាត្រការផុតពូជទៅ 10⁶: 1 តាមទ្រឹស្តីក្នុងតម្លៃនៃការកាត់បន្ថយប្រហែល 50% នៃការបញ្ជូន។

ការប្រើប្រាស់ prisms ដែលមានសមាមាត្រការផុតពូជខ្ពស់៖ Glan-Taylor ឬ Glan-Laser prisms ផ្តល់នូវសមាមាត្រផុតពូជពី 10⁵:1 ដល់ 10⁶:1 ដែលធ្វើឱ្យពួកវាស័ក្តិសមសម្រាប់ប្រព័ន្ធរង្វាស់ភាពជាក់លាក់។

ការកែតម្រូវបន្ទះសំណង៖ ការបញ្ចូលបន្ទះរលកដែលអាចលៃតម្រូវបានទៅក្នុងផ្លូវអុបទិក ដើម្បីលុបចោលប្រព័ន្ធដែលនៅសេសសល់ដោយ birefringence ដោយហេតុនេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវសមាមាត្រផុតពូជតាមលំដាប់នៃរ៉ិចទ័រ។

ការរកឃើញការចាក់សោ៖ សម្រាប់ប្រព័ន្ធប៉ូលដែលបានកែប្រែ ការប្រើប្រាស់ម៉ូឌុលអេឡិចត្រូអុបទិក រួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយនឹងការពង្រីកការចាក់សោអនុញ្ញាតឱ្យទាញយកសញ្ញាប៉ូឡារីស័រខ្សោយ ដែលបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃសមាមាត្រការផុតពូជនៃការរកឃើញ។

Stress Birefringence: ឃាតករ Polarization ដែលមើលមិនឃើញ

ប្រសិនបើអ្នកបានធ្វើអ្វីៗគ្រប់យ៉ាងបានត្រឹមត្រូវ—ជ្រើសរើសប៉ូឡូរីស័រល្អបំផុត តម្រឹមមុំ និងការគណនាម៉ាទ្រីស Jones — ប៉ុន្តែសមាមាត្រនៃការផុតពូជនៅតែមិនប្រសើរឡើង នោះ birefringence ដែលបណ្ដាលមកពីភាពតានតឹងទំនងជាពិរុទ្ធជន។

តើ​អ្វី​ទៅ​ជា​ភាព​តានតឹង​ដែល​បណ្ដាល​មក​ពី​ភាព​តានតឹង?

នៅពេលដែលសមា្ភារៈអុបទិកត្រូវបានទទួលរងនូវភាពតានតឹងមេកានិចសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែររបស់ពួកគេក្លាយជា anisotropic; បាតុភូតនេះត្រូវបានគេហៅថា birefringence ដែលបណ្តាលមកពីភាពតានតឹង។ ឥទ្ធិពលគឺស្មើនឹង 'free' ការរួមបញ្ចូលនៃបន្ទះរលកចូលទៅក្នុងសម្ភារៈ ជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិដែលប្រែប្រួលទៅតាមការបែងចែកភាពតានតឹង។

birefringence ដែលបណ្ដាលមកពីភាពតានតឹងអាចត្រូវបានគណនាដោយភាពខុសគ្នានៃផ្លូវអុបទិក Δn·d (វាស់ជា nanometers)។ ប្រភពធម្មតារួមមាន:

ការបិទភ្ជាប់ភាពតានតឹងនៅគែមកញ្ចក់៖ ការរឹតបន្តឹងខ្លាំងពេកនៃក្រវ៉ាត់រក្សារនាំងនៃកែវឡេន បណ្តាលឱ្យមានភាពតានតឹងបង្ហាប់នៅក្នុងកញ្ចក់ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការប៉ះទង្គិចដល់កំពូលនៅគែម។

ជម្រាលសីតុណ្ហភាព៖ វាលសីតុណ្ហភាពមិនស្មើគ្នាបង្កើតភាពតានតឹងកម្ដៅ។ នេះត្រូវបានបង្ហាញជាពិសេសនៅក្នុងកែវថតដែលមានជំរៅធំដែលប៉ះពាល់នឹងពន្លឺដែលមានថាមពលខ្ពស់។

ភាពតានតឹងនៃចំណង៖ ភាពតានតឹងដែលបណ្តាលមកពីការរួញតូចនៃសារធាតុស្អិតតាមអុបទិកកំឡុងពេលព្យាបាល ដែលមានសារៈសំខាន់ជាពិសេសនៅក្នុងព្រីស៊ីម៉ងត៍ (ដូចជាគូប PBS)។

ភាពតានតឹងសំណល់នៃសម្ភារៈ៖ ភាពតានតឹងដែលនៅសេសសល់ក្នុងចន្លោះកញ្ចក់ដោយសារតែការ annealing មិនគ្រប់គ្រាន់—ជា 'គ្រាប់មីនដែលបានលាក់' នៅក្នុងផលិតកម្មដ៏ធំ។

ផលប៉ះពាល់នៃ birefringence ដែលបណ្តាលមកពីភាពតានតឹងលើប្រព័ន្ធ

birefringence ដែលបណ្ដាលមកពីភាពតានតឹង សម្របសម្រួលប្រព័ន្ធប៉ូឡារីសតាមវិធីជាច្រើន៖

ការរិចរិលនៃសមាមាត្រផុតពូជ៖ នៅពេលដែលពន្លឺប៉ូលឡាសៀឆ្លងកាត់ធាតុដែលបង្ហាញពីភាពរំជើបរំជួលដែលបណ្ដាលមកពីភាពតានតឹង ស្ថានភាពបន្ទាត់រាងប៉ូលរបស់វាឆ្លងកាត់ការបង្វិល ឬក្លាយជារាងអេលីប ដែលនាំឱ្យមានការលេចធ្លាយកាន់តែខ្លាំងតាមរយៈបន្ទាត់ប៉ូលចុះក្រោម។ ធាតុបង្អួចដែលមានតម្លៃពន្យារនៃΔn·d = 10 nm គឺគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីកាត់បន្ថយសមាមាត្រការផុតពូជរបស់ប្រព័ន្ធពី 10⁵:1 ទៅប្រហែល 10⊃3;:1 ។

ការរសាត់តំរង់ទិសប៉ូឡូរីសៈ ភាពយឺតយ៉ាវនៃដំណាក់កាលបន្ថែមដែលត្រូវបានណែនាំដោយ birefringence ដែលបណ្ដាលមកពីភាពតានតឹងប្រែប្រួលទៅតាមទីតាំងរបស់ធ្នឹមនៅលើធាតុ ដែលបណ្តាលឱ្យមានស្ថានភាពប៉ូឡារីហ្សីបមិនស្របគ្នានៅទូទាំងទម្រង់ធ្នឹម ដែលជាបាតុភូតដែលបង្ហាញថាជា 'វត្ថុបុរាណប៉ូឡារីយហ្សីន' នៅក្នុងប្រព័ន្ធរូបភាពប៉ូល។

កំហុសក្នុងការពន្យារដំណាក់កាលនៃរលកធាតុអាកាស៖ ភាពយឺតយ៉ាវដែលបណ្ដាលមកពីភាពតានតឹងដែលមាននៅក្នុងសម្ភារៈនៃបន្ទះរលកមានឥទ្ធិពលលើការពន្យារដំណាក់កាលនៃការរចនា ដែលបណ្តាលឱ្យការពន្យារពិតប្រាកដខុសពីតម្លៃបន្ទាប់បន្សំ។ សម្រាប់បន្ទះរលក Quartz លំដាប់សូន្យ មេគុណសីតុណ្ហភាពនៃ birefringence គ្រីស្តាល់រ៉ែថ្មខៀវគឺប្រហែល -0.0001 nm/°C/nm; ជាលទ្ធផល ប្រព័ន្ធភាពជាក់លាក់ទាមទារសំណងសីតុណ្ហភាព។

វិធីសាស្រ្តវិស្វកម្មសម្រាប់ការគ្រប់គ្រង birefringence ដែលបណ្តាលមកពីភាពតានតឹង

នេះគឺជាការយល់ដឹងដ៏សំខាន់មួយ៖ ប៊ីរីហ្វ្រីងហ្សិនដែលបណ្ដាលមកពីភាពតានតឹងគឺជាប្រភពនៃកំហុសដែលត្រូវបានគេមើលរំលងញឹកញាប់បំផុតនៅក្នុងប្រព័ន្ធអុបទិកប៉ូល វិស្វករជាច្រើនបានលះបង់ការខិតខំប្រឹងប្រែងរបស់ពួកគេក្នុងការជ្រើសរើសប៉ូឡារីស័រដ៏ល្អបំផុត ខណៈពេលដែលមិនអើពើនឹងបង្អួចការពារធម្មតានៅក្នុងធុងកញ្ចក់ ប៉ុន្តែវាគឺជាការបញ្ជាក់យ៉ាងជាក់លាក់នៃបង្អួចដែលកាត់បន្ថយសមាមាត្រផុតពូជរបស់អ្នកពី 10,000:1 ដល់ 500:1 ។ birefringence ដែលបណ្ដាលមកពីភាពតានតឹងនៃរាល់ធាតុបញ្ជូននៅក្នុងផ្លូវអុបទិកត្រូវតែត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងការគណនា។

គោលការណ៍អនុវត្តសម្រាប់ប្លង់ផ្លូវអុបទិកប៉ូឡា

ដោយបានគ្របដណ្ដប់លើទ្រឹស្ដីនេះ នេះគឺជាការសង្ខេបនៃគោលការណ៍ប្លង់ដែលត្រូវបានបញ្ជាក់ម្តងហើយម្តងទៀតនៅក្នុងការអនុវត្តវិស្វកម្ម៖

ដាក់សមាសធាតុប៉ូឡូរីសៀឱ្យជិតប្រភពពន្លឺតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។

ស្ថានភាពបន្ទាត់រាងប៉ូលមុនគឺ 'បន្សុត' កំហុសតិចត្រូវបានណែនាំដោយសមាសធាតុជាបន្តបន្ទាប់។ ដាក់ប៉ូឡូរីស័រភ្លាមៗបន្ទាប់ពីប្រភពពន្លឺដើម្បីចាក់សោរនៅក្នុងស្ថានភាពប៉ូល

ការតម្រឹមមុំបន្ទះគឺជាជំហានដំបូងក្នុងការតម្រឹម។

ការតម្រឹម 45° នៃចានរលកមួយភាគបួន និងមុំអ័ក្សលឿននៃចានពាក់កណ្តាលរលកកំណត់ដោយផ្ទាល់ថាតើប្រព័ន្ធដំណើរការបានត្រឹមត្រូវ។ ក្រិតបន្ទះនីមួយៗដោយឡែកពីគ្នាដោយប្រើប៉ូលាម៉ែត្រ ឬវិធីសាស្ត្រវិភាគបង្វិល។ កុំពឹងផ្អែកលើវិចារណញាណ។

បង្រួមអប្បបរមាចំនួនសមាសធាតុដែលងាយនឹងប៉ូល

សមាសធាតុបន្ថែមនីមួយៗណែនាំប្រភពសក្តានុពលនៃ birefringence និង angular error។ បង្រួបបង្រួមមុខងារនៅពេលណាដែលអាចធ្វើទៅបាន (ឧទាហរណ៍ ការប្រើ PBS ដើម្បីអនុវត្តការបំបែកធ្នឹម និងការបន្សុតរាងប៉ូលក្នុងពេលដំណាលគ្នា) និងលុបបំបាត់សមាសធាតុដែលមិនចាំបាច់។

ផ្តល់អាទិភាពដល់ការក្លែងធ្វើ; ផ្ទៀងផ្ទាត់ជាមួយនឹងការវាស់វែង។

ប្រើគំរូម៉ាទ្រីស Jones ដើម្បីក្លែងធ្វើការវិវត្តនៃស្ថានភាពប៉ូលឡាសៀឆ្លងកាត់ផ្លូវអុបទិកទាំងមូល និងព្យាករណ៍សមាមាត្រផុតពូជ។ បន្ទាប់មក ប្រើ polarization ដើម្បីវាស់ស្ទង់ស្ថានភាព polarization នៅទីតាំងសំខាន់ៗ ប្រៀបធៀបលទ្ធផលជាមួយនឹងតម្លៃ simulation និងកំណត់ប្រភពនៃភាពខុសគ្នាណាមួយ។

កុំមើលរំលងសីតុណ្ហភាព។

ភាពយឺតយ៉ាវនៃដំណាក់កាលនៃរលកធាតុអាកាស ភាពតានតឹងដែលបណ្តាលមកពីភាពតានតឹង (ដោយសារជម្រាលសីតុណ្ហភាព) និងសមាមាត្រការផុតពូជ PBS ទាំងអស់ប្រែប្រួលទៅតាមសីតុណ្ហភាព។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធបន្ទាត់រាងប៉ូលដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ ការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាពថេរមិនគ្រាន់តែជា 'ប្រាក់រង្វាន់' ទេ - វាគឺជាភាពចាំបាច់មួយ។

ខ្លឹមសារនៃការរចនាអុបទិក polarization ស្ថិតនៅក្នុងការអនុវត្ត 'ការត្រួតពិនិត្យភាពជាក់លាក់' លើវិមាត្រនៃទិសដៅយោលនៃរលកពន្លឺ។ ខណៈពេលដែលអុបទិកធរណីមាត្រគ្រប់គ្រង 'កន្លែងដែលពន្លឺធ្វើដំណើរ' អុបទិក polarization គ្រប់គ្រង 'របៀបលំយោលនៃពន្លឺ។' ប្រព័ន្ធមួយត្រូវបានរចនាយ៉ាងត្រឹមត្រូវ លុះត្រាតែវិមាត្រទាំងពីរត្រូវបានគ្រប់គ្រងយ៉ាងត្រឹមត្រូវ។

អុបទិកប៉ូឡារីសហ្សីនអាចហាក់ដូចជាអរូបី ប៉ុន្តែដោយផ្តោតលើក្របខណ្ឌស្នូលនៃ 'គោលការណ៍សមាសធាតុ ការពិពណ៌នាគណិតវិទ្យា និងការគ្រប់គ្រងកំហុស' សូម្បីតែផ្លូវអុបទិកប៉ូឡូញស្មុគ្រស្មាញបំផុតក៏អាចបង្កើតបានយ៉ាងច្បាស់ដែរ។

ខ្ញុំសង្ឃឹមថាអត្ថបទនេះអាចជួយអ្នកឱ្យជៀសផុតពីបញ្ហានៅពេលរចនាប្រព័ន្ធប៉ូលនាពេលអនាគត។

ប្រភព៖ shenduzhuiguang