ARCoptix的徑向偏振轉換器工作原理

　　ARCoptix的徑向偏振轉換器（RPC）是一款將傳統的線偏振光束轉換為具有連續的徑向或方位偏振分布，時間穩定。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，偏振狀態被認為是線性的。

　　由于液晶分子的特殊排列，偏振轉換器根據線偏振光束的方向局部旋轉。

　　在ArcoptixRPC的幫助下，LG光束和貝塞爾-高斯光束可以相對容易地從VIS-NIR區域的任何激光器產生（也包括脈沖激光器）

　　通過簡單地聚焦（此處為NA0.9）方位準直激光束，該激光束具有通過偏振轉換器。

　　應用領域：適用于光鑷、激光微加工、STED顯微鏡、雙光子激發熒光顯微鏡等領域。例如，在激光微加工中，徑向偏振光束可提高加工質量，減少影響加工結構邊緣質量的變形；在光鑷應用中，通過聚焦徑向偏振光束產生的甜甜圈形焦點可能會增加俘獲力，還可以捕獲折射率低于其周圍流體的粒子。

　　ARcoptix的徑向偏振轉換器可應用于多個領域，以下是一些主要的應用場景：

　　顯微鏡領域：在共聚焦顯微鏡等設備中，通過聚焦徑向偏振分布的光束可在高數值孔徑（NA）物鏡的前焦平面上產生環形焦點，這在熒光顯微鏡領域有重要應用，有助于提高成像質量和分辨率。

　　偏振檢測領域：當徑向偏振轉換器與偏振器結合使用時，可作為偏振軸探測器（PAF）。當入口偏振為線性時，觀察PAF會出現一個暗段，暗段的方向可給出偏振的方向，可用于檢測光的偏振狀態。

　　材料檢測領域：將雙折射材料置于兩個PAF（兩個偏光片和兩個偏振轉換器）之間，無需旋轉樣品和偏振器，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。

　　光鑷領域：通過聚焦徑向偏振光束產生的甜甜圈形焦點可能會增加俘獲力，還可以捕獲折射率低于其周圍流體的粒子，在光學捕獲和操控微小粒子方面具有優勢。

　　激光加工領域：在激光切割材料時，激光束的偏振方向是一個重要參數。與圓偏振光相比，徑向偏振光可能會提高切割速度，同時，徑向偏振光束在鉆取和切割高縱橫比特征方面更為有效，可提高加工質量，減少影響加工結構邊緣質量的變形。

　　ARCoptix的徑向偏振轉換器（RPC）是一種能將傳統線偏振光束轉換為具有連續徑向或方位角偏振分布且時間穩定光束的設備。以下是其相關介紹：

　　工作原理：徑向偏振轉換器是一種向列液晶單元，由一個均勻的和一個圓形摩擦配向層組成。由于液晶分子的特殊排列，偏振轉換器會局部旋轉線偏振光束的方向。當線偏振光的偏振方向平行或垂直于均勻配向層入射時，從另一側出射的光分別為方位角或徑向偏振光。

　　內部結構：由液晶可變相位延遲器、液晶偏振光旋轉器（TN單元）、液晶徑向偏振轉換片（θ單元）三個元件構成。其中相位延遲器覆蓋器件孔徑的上半部分，可通過電壓調制相位差，實現相位補償，減少缺陷線對結果的影響。相位延遲器與TN單元粘合在一起，TN單元后的徑向偏振轉換片可通過器件外部旋鈕控制XY軸位置。

　　主要參數：波長范圍為350-1700納米，活動區為10毫米直徑，透射優于75%（在VIS），局部消光比約為100@633nm，輸出強度均勻性<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。

　　驅動方式：可以由一個或兩個標準實驗室功能發生器驅動，也可以由USBARCoptixLC驅動器驅動。LC驅動器是USB計算機控制的電源，有四個獨立的輸出（Lemo連接器），通過一個簡單的Windows兼容軟件進行控制，輸出具有極性反轉的可變平方振幅和1.6KHz的頻率。