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ウォラストンプリズム


  • Two Orthogonally Polarized Outputs with a 1°, 1° 20', or 20° Separation Angle
  • High Extinction Ratio
  • AR-Coated Versions Available
  • Available in Calcite, MgF2, Quartz, α-BBO, or YVO4

WP10P

Unmounted Calcite
Wollaston Prism

WP10

Mounted Calcite Wollaston Prism

WP10-B

Mounted, AR-Coated Calcite Wollaston Prism

1°, 1° 20', or 20° Separation Angle

WPQ10

Mounted Quartz Wollaston Prism

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Mounted Wollaston Prism
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レンズチューブSM1L10を使用し、回転ステージRSP1(/M)に取付けたプリズムWP10-A。
注意: 方解石およびα-BBOは温度の変動に弱い結晶で、熱衝撃を与えると割れます。 梱包は熱平衡になってから(6~8時間後)開いてください。

特長

  • 非偏光を直交する2つの直線偏光に分離。分離角度は小角(1°または1° 20')または大角(20°)。
  • 各出射光で高い消光比
    • 石英ならびにMgF2: >10 000:1
    • α-BBO、YVO4、方解石:>100 000:1
  • プリズムは、石英、フッ化マグネシウム(MgF2)、α-BBO、または方解石基板製をご用意
  • 方解石プリズムは350~700 nmまたは650~1050 nmのARコーティング付きもご用意
  • 開口:Ø10 mm
  • Ø25.4 mm(Ø1インチ)筐体付き、または筐体なしでご提供可能

当社のウォラストンプリズムは、非偏光で入射した光ビームを2つの直交する直線偏光ビームに分離します。 石英、方解石、YVO4ウォラストンプリズムは2つのプリズムを接着した構造です。 一方、フッ化マグネシウムとα-BBOは、2つのプリズムをオプティカルコンタクトで接合しているので、接着剤接合よりも高い損傷閾値となります。 このプリズムの設計によって、さまざまな波長および分離角度をご提供できます。 ほかの偏光子とは異なり、どちらの出射光も偏光度が高く、消光比もそれぞれ>10 000:1または>100,000:1となります(下表をご参照ください)。

出射ビームは1°、1° 20'、または20°の角度で、互いに分離します。 分離角度20°のタイプは、誤差約3°以内で互いに対象に分離します。 出力偏向は波長に依存することから(「グラフ」タブのビーム偏向のプロット図をご覧ください)ウォラストンプリズムは、偏光アナライザや分光計に用いられてきました。

Birefringent Crystal Beamsplitters
TypeOrdinary Ray AngleaExtraordinary Ray Anglea
Calcite Beam DisplacersParallelParallel
YVO4 Beam Displacers
Rochon PrismsParallelDeviated
Wollaston PrismsDeviatedDeviated
  • 入射ビームに対して

当社のプリズムは様々な基板、マウント、そして広帯域反射防止(AR)コーティング付きでご用意しております。 これらのプリズムは、石英(400~2000 nm)、フッ化マグネシウム(200 nm~6.0 µm)、YVO4(オルトバナジン酸イットリウム、900 nm~3.4 µm)、または方解石(350~2300 nm)基板から作製され、コーティング無しでご用意しております。 α-BBO(190~3500 nm)プリズムについては、MgF2保護膜がコーティングされています。また、方解石プリズムは、-A(350~700 nm)あるいは-B(650~1050 nm)の広帯域ARコーティング付きでもご用意しております(平均反射率はそれぞれの対応波長範囲で<1%)。反射率のプロット図については「グラフ」タブをご覧ください。 カスタムコーティングも承ります。詳細は当社までお問い合わせください。

当社のマウント付きプリズムは、Ø25.4 mm(Ø1インチ)のアルマイト加工アルミニウム製ラベル付き筐体に納められています。 当社ではOEM用途向けにコーティングやマウント無しの方解石ウォラストンプリズムもご用意しております。 方解石は柔らかく傷つきやすいため、プリズムを取り扱う際には注意が必要です。 方解石の特性については上の「方解石」のタブをご覧ください。 マウント無しの石英、フッ化マグネシウム、α-BBOプリズムについては当社までお問い合わせください。

ウォラストンプリズムは一般的に回転マウントに取付けて使用されます。 プリズムの厚さの都合上、通常SM1レンズチューブ(型番SM1L10)に取り付ける必要があり、固定リングSM1RR(SM1L10には1個付属)で固定後、回転マウントにねじ込みます(上の写真をご覧ください)。 マウント無しのプリズムは、当社のキネマティックプラットフォームマウントにクランプアームPM3/Mで取り付けることができます。


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ウォラストンプリズムWPQ10の分離角度(理論値)
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ウォラストンプリズムWPM10の分離角度(理論値)
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ウォラストンプリズムWPA10の分離角度(理論値)
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ウォラストンプリズムWPY10の分離角度(理論値)
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ウォラストンプリズムWP10、WP10P、WP10-A、WP10-Bの分離角度(理論値)
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上のグラフは、石英製ウォラストンプリズムWPQ10の透過率をできるだけ正確にシミュレーションするために、厚さ1 mmの2枚の石英ガラスプレートを接着剤NOA68で接着した試料で取得したデータです。
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Transmission of Alpha-BBO
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上のグラフはα-BBO製ウォラストンプリズムと同じ接着剤を使用しているグランレーザ偏光子GLB5の測定データです。
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上のグラフは、ウォラストンプリズムWPY10の透過率をできるだけ正確にシミュレーションするために、2枚のYVO4プレートを接着剤NOA61で接着した試料で取得したデータです。
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上のグラフは方解石のウォラストンプリズムと同じ接着剤を使用しているグラントムソン偏光子GTH10の測定データです。
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ウォラストンプリズムWP10-A(青色)およびWP10-B(緑色)の反射率(理論値)。
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Calcite Splitter
ウォラストンプリズム

当社の方解石偏光子は高品質な複屈折方解石結晶を材料としています。方解石の複屈折性により、光学軸に平行な偏光成分と光学軸に垂直な偏光成分は異なる屈折率で伝搬します。ウォラストンプリズムでは、この複屈折性により入射ビームを2つの直交する直線偏光ビームに分離します。非偏光の光が光学素子に垂直に入射されると、異常光と常光が異なる角度でプリズムから出射します(右の図をご覧ください)。

方解石偏光子は偏光スプリッタ/コンバイナとして、あるいはビーム中の直交する偏光成分を取り除く偏光子として設計することができます。当社の方解石偏光子は、右の図のように2つのプリズムから構成されています。方解石は損傷を受けやすい柔らかい結晶なので、当社の方解石偏光子の多くは金属製の筺体に納められています。これらの筺体は、ネジやアダプタを使って当社のオプトメカニクス製品へ簡単に取り付けることができます。

Thorlabs' Calcite Polarizers
Glan-Laser PolarizersGlan-Taylor PolarizersWollaston Polarizers
Mounted Glan-Thompson Polarizers
Unmounted Glan-Thompson Polarizers
Double Glan-Taylor PolarizerBeam Displacers
Damage Threshold Specifications
Item # PrefixDamage Threshold
WP10Pulsed5 J/cm2 (1064 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.476 mm)
CWa100 W/cm (1064 nm, Ø0.092 mm)
  • ビームのパワー密度はW/cmの単位で計算します。このパワー密度の単位(単位長さあたりのパワー)が長パルスおよびCW光源に対して最も適した測定量である理由については、下記の「CWレーザと長パルスレーザ」をご覧ください。

当社のウォラストンプリズムの損傷閾値データ

右の仕様は当社の方解石ウォラストンプリズムの測定値です。

 

レーザによる損傷閾値について

このチュートリアルでは、レーザ損傷閾値がどのように測定され、使用する用途に適切な光学素子の決定にその値をどのようにご利用いただけるかを総括しています。お客様のアプリケーションにおいて、光学素子を選択する際、光学素子のレーザによる損傷閾値(Laser Induced Damage Threshold :LIDT)を知ることが重要です。光学素子のLIDTはお客様が使用するレーザの種類に大きく依存します。連続(CW)レーザは、通常、吸収(コーティングまたは基板における)によって発生する熱によって損傷を引き起こします。一方、パルスレーザは熱的損傷が起こる前に、光学素子の格子構造から電子が引き剥がされることによって損傷を受けます。ここで示すガイドラインは、室温で新品の光学素子を前提としています(つまり、スクラッチ&ディグ仕様内、表面の汚染がないなど)。光学素子の表面に塵などの粒子が付くと、低い閾値で損傷を受ける可能性があります。そのため、光学素子の表面をきれいで埃のない状態に保つことをお勧めします。光学素子のクリーニングについては「光学素子クリーニングチュートリアル」をご参照ください。

テスト方法

当社のLIDTテストは、ISO/DIS 11254およびISO 21254に準拠しています。

初めに、低パワー/エネルギのビームを光学素子に入射します。その光学素子の10ヶ所に1回ずつ、設定した時間(CW)またはパルス数(決められたprf)、レーザを照射します。レーザを照射した後、倍率約100倍の顕微鏡を用いた検査で確認し、すべての確認できる損傷を調べます。特定のパワー/エネルギで損傷のあった場所の数を記録します。次に、そのパワー/エネルギを増やすか減らすかして、光学素子にさらに10ヶ所レーザを照射します。このプロセスを損傷が観測されるまで繰返します。損傷閾値は、光学素子が損傷に耐える、損傷が起こらない最大のパワー/エネルギになります。1つのミラーBB1-E02の試験結果は以下のようなヒストグラムになります。

LIDT metallic mirror
上の写真はアルミニウムをコーティングしたミラーでLIDTテストを終えたものです。このテストは、損傷を受ける前のレーザのエネルギは0.43 J/cm2 (1064 nm、10 ns pulse、 10 Hz、Ø1.000 mm)でした。
LIDT BB1-E02
Example Test Data
Fluence# of Tested LocationsLocations with DamageLocations Without Damage
1.50 J/cm210010
1.75 J/cm210010
2.00 J/cm210010
2.25 J/cm21019
3.00 J/cm21019
5.00 J/cm21091

試験結果によれば、ミラーの損傷閾値は 2.00 J/cm2 (532 nm、10 ns pulse、10 Hz、 Ø0.803 mm)でした。尚、汚れや汚染によって光学素子の損傷閾値は大幅に低減されるため、こちらの試験はクリーンな光学素子で行っています。また、特定のロットのコーティングに対してのみ試験を行った結果ではありますが、当社の損傷閾値の仕様は様々な因子を考慮して、実測した値よりも低めに設定されており、全てのコーティングロットに対して適用されています。

CWレーザと長パルスレーザ

光学素子がCWレーザによって損傷を受けるのは、通常バルク材料がレーザのエネルギを吸収することによって引き起こされる溶解、あるいはAR(反射防止)コーティングのダメージによるものです[1]。1 µsを超える長いパルスレーザについてLIDTを論じる時は、CWレーザと同様に扱うことができます。

パルス長が1 nsと1 µs の間のときは、損傷は吸収、もしくは絶縁破壊のどちらかで発生していると考えることができます(CWとパルスのLIDT両方を調べなければなりません)。吸収は光学素子の固有特性によるものか、表面の不均一性によるものかのどちらかによって起こります。従って、LIDTは製造元の仕様以上の表面の質を有する光学素子にのみ有効です。多くの光学素子は、ハイパワーCWレーザで扱うことができる一方、アクロマティック複レンズのような接合レンズやNDフィルタのような高吸収光学素子は低いCWレーザ損傷閾値になる傾向にあります。このような低い損傷閾値は接着剤や金属コーティングにおける吸収や散乱によるものです。

Linear Power Density Scaling

線形パワー密度におけるLIDTに対するパルス長とスポットサイズ。長パルス~CWでは線形パワー密度はスポットサイズにかかわらず一定です。 このグラフの出典は[1]です。

Intensity Distribution

繰返し周波数(prf)の高いパルスレーザは、光学素子に熱的損傷も引き起こします。この場合は吸収や熱拡散率のような因子が深く関係しており、残念ながらprfの高いレーザが熱的影響によって光学素子に損傷を引き起こす場合の信頼性のあるLIDTを求める方法は確立されておりません。prfの大きいビームでは、平均出力およびピークパワーの両方を等しいCW出力と比較する必要があります。また、非常に透過率の高い材料では、prfが上昇してもLIDTの減少は皆無かそれに近くなります。

ある光学素子の固有のCWレーザの損傷閾値を使う場合には、以下のことを知る必要があります。

  1. レーザの波長
  2. ビーム径(1/e2)
  3. ビームのおおよその強度プロファイル(ガウシアン型など)
  4. レーザのパワー密度(トータルパワーをビームの強度が1/e2の範囲の面積で割ったもの)

ビームのパワー密度はW/cmの単位で計算します。この条件下では、出力密度はスポットサイズとは無関係になります。つまり、スポットサイズの変化に合わせてLIDTを計算し直す必要がありません(右グラフ参照)。平均線形パワー密度は、下の計算式で算出できます。

ここでは、ビーム強度プロファイルは一定であると仮定しています。次に、ビームがホットスポット、または他の不均一な強度プロファイルの場合を考慮して、おおよその最大パワー密度を計算する必要があります。ご参考までに、ガウシアンビームのときはビームの強度が1/e2の2倍のパワー密度を有します(右下図参照)。

次に、光学素子のLIDTの仕様の最大パワー密度を比較しましょう。損傷閾値の測定波長が光学素子に使用する波長と異なっている場合には、その損傷閾値は適宜補正が必要です。おおよその目安として参考にできるのは、損傷閾値は波長に対して比例関係であるということです。短い波長で使う場合、損傷閾値は低下します(つまり、1310 nmで10 W/cmのLIDTならば、655 nmでは5 W/cmと見積もります)。

CW Wavelength Scaling

この目安は一般的な傾向ですが、LIDTと波長の関係を定量的に示すものではありません。例えば、CW用途では、損傷はコーティングや基板の吸収によってより大きく変化し、必ずしも一般的な傾向通りとはなりません。上記の傾向はLIDT値の目安として参考にしていただけますが、LIDTの仕様波長と異なる場合には当社までお問い合わせください。パワー密度が光学素子の補正済みLIDTよりも小さい場合、この光学素子は目的の用途にご使用いただけます。

当社のウェブ上の損傷閾値の仕様と我々が行った実際の実験の値の間にはある程度の差があります。これはロット間の違いによって発生する誤差を許容するためです。ご要求に応じて、当社は個別の情報やテスト結果の証明書を発行することもできます。損傷解析は、類似した光学素子を用いて行います(お客様の光学素子には損傷は与えません)。試験の費用や所要時間などの詳細は、当社までお問い合わせください。

パルスレーザ

先に述べたように、通常、パルスレーザはCWレーザとは異なるタイプの損傷を光学素子に引き起こします。パルスレーザは損傷を与えるほど光学素子を加熱しませんが、光学素子から電子をひきはがします。残念ながら、お客様のレーザに対して光学素子のLIDTの仕様を照らし合わせることは非常に困難です。パルスレーザのパルス幅に起因する光学素子の損傷には、複数の形態があります。以下の表中のハイライトされた列は当社の仕様のLIDT値が当てはまるパルス幅に対する概要です。

パルス幅が10-9 sより短いパルスについては、当社の仕様のLIDT値と比較することは困難です。この超短パルスでは、多光子アバランシェ電離などのさまざまなメカニクスが損傷機構の主流になります[2]。対照的に、パルス幅が10-7 sと10-4 sの間のパルスは絶縁破壊、または熱的影響により光学素子の損傷を引き起こすと考えられます。これは、光学素子がお客様の用途に適しているかどうかを決定するために、レーザービームに対してCWとパルス両方による損傷閾値を参照しなくてはならないということです。

Pulse Durationt < 10-9 s10-9 < t < 10-7 s10-7 < t < 10-4 st > 10-4 s
Damage MechanismAvalanche IonizationDielectric BreakdownDielectric Breakdown or ThermalThermal
Relevant Damage SpecificationN/APulsedPulsed and CWCW

お客様のパルスレーザに対してLIDTを比較する際は、以下のことを確認いただくことが重要です。

Energy Density Scaling

エネルギ密度におけるLIDTに対するパルス長&スポットサイズ。短パルスでは、エネルギ密度はスポットサイズにかかわらず一定です。このグラフの出典は[1]です。

  1. レーザの波長
  2. ビームのエネルギ密度(トータルエネルギをビームの強度が1/e2の範囲の面積で割ったもの)
  3. レーザのパルス幅
  4. パルスの繰返周波数(prf)
  5. 実際に使用するビーム径(1/e2 )
  6. ビームのおおよその強度プロファイル(ガウシアン型など)

ビームのエネルギ密度はJ/cm2の単位で計算します。右のグラフは、短パルス光源には、エネルギ密度が適した測定量であることを示しています。この条件下では、エネルギ密度はスポットサイズとは無関係になります。つまり、スポットサイズの変化に合わせてLIDTを計算し直す必要がありません。ここでは、ビーム強度プロファイルは一定であると仮定しています。ここで、ビームがホットスポット、または他の不均一な強度プロファイルの場合を考慮して、おおよその最大パワー密度を計算する必要があります。ご参考までに、ガウシアンビームのときは一般にビームの強度が1/e2のときの2倍のパワー密度を有します。

次に、光学素子のLIDTの仕様と最大エネルギ密度を比較しましょう。損傷閾値の測定波長が光学素子に使用する波長と異なっている場合には、その損傷閾値は適宜補正が必要です[3]。経験則から、損傷閾値は波長に対して以下のような平方根の関係であるということです。短い波長で使う場合、損傷閾値は低下します(例えば、1064 nmで 1 J/cm2のLIDTならば、532 nmでは0.7 J/cm2と計算されます)。

Pulse Wavelength Scaling

 

波長を補正したエネルギ密度を得ました。これを以下のステップで使用します。

ビーム径は損傷閾値を比較する時にも重要です。LIDTがJ/cm2の単位で表される場合、スポットサイズとは無関係になりますが、ビームサイズが大きい場合、LIDTの不一致を引き起こす原因でもある不具合が、より明らかになる傾向があります[4]。ここで示されているデータでは、LIDTの測定には<1 mmのビーム径が用いられています。ビーム径が5 mmよりも大きい場合、前述のようにビームのサイズが大きいほど不具合の影響が大きくなるため、LIDT (J/cm2)はビーム径とは無関係にはなりません。

次に、パルス幅について補正します。パルス幅が長くなるほど、より大きなエネルギに光学素子は耐えることができます。パルス幅が1~100 nsの場合の近似式は以下のようになります。

Pulse Length Scaling

お客様のレーザのパルス幅をもとに、光学素子の補正されたLIDTを計算するのにこの計算式を使います。お客様の最大エネルギ密度が、この補正したエネルギ密度よりも小さい場合、その光学素子はお客様の用途でご使用いただけます。ご注意いただきたい点は、10-9 s と10-7 sの間のパルスにのみこの計算が使えることです。パルス幅が10-7 sと10-4 sの間の場合には、CWのLIDTも調べなければなりません。

当社のウェブ上の損傷閾値の仕様と我々が行った実際の実験の値の間にはある程度の差があります。これはロット間の違いによって発生する誤差を許容するためです。ご要求に応じて、当社では個別のテスト情報やテスト結果の証明書を発行することも可能です。詳細は、当社までお問い合わせください。


[1] R. M. Wood, Optics and Laser Tech. 29, 517 (1997).
[2] Roger M. Wood, Laser-Induced Damage of Optical Materials (Institute of Physics Publishing, Philadelphia, PA, 2003).
[3] C. W. Carr et al., Phys. Rev. Lett. 91, 127402 (2003).
[4] N. Bloembergen, Appl. Opt. 12, 661 (1973).

レーザーシステムが光学素子に損傷を引き起こすかどうか判断するプロセスを説明するために、レーザによって引き起こされる損傷閾値(LIDT)の計算例をいくつかご紹介します。同様の計算を実行したい場合には、右のボタンをクリックしてください。計算ができるスプレッドシートをダウンロードいただけます。ご使用の際には光学素子のLIDTの値と、レーザーシステムの関連パラメータを緑の枠内に入力してください。スプレッドシートでCWならびにパルスの線形パワー密度、ならびにパルスのエネルギ密度を計算できます。これらの値はスケーリング則に基づいて、光学素子のLIDTの調整スケール値を計算するのに用いられます。計算式はガウシアンビームのプロファイルを想定しているため、ほかのビーム形状(均一ビームなど)には補正係数を導入する必要があります。 LIDTのスケーリング則は経験則に基づいていますので、確度は保証されません。なお、光学素子やコーティングに吸収があると、スペクトル領域によってLIDTが著しく低くなる場合があります。LIDTはパルス幅が1ナノ秒(ns)未満の超短パルスには有効ではありません。

Intensity Distribution
ガウシアンビームの最大強度は均一ビームの約2倍です。

CWレーザの例
波長1319 nm、ビーム径(1/e2)10 mm、パワー0.5 Wのガウシアンビームを生成するCWレーザーシステム想定します。このビームの平均線形パワー密度は、全パワーをビーム径で単純に割ると0.5 W/cmとなります。

CW Wavelength Scaling

しかし、ガウシアンビームの最大パワー密度は均一ビームの約2倍です(右のグラフ参照)。従って、システムのより正確な最大線形パワー密度は1 W/cmとなります。

アクロマティック複レンズAC127-030-CのCW LIDTは、1550 nmでテストされて350 W/cmとされています。CWの損傷閾値は通常レーザ光源の波長に直接スケーリングするため、LIDTの調整値は以下のように求められます。

CW Wavelength Scaling

LIDTの調整値は350 W/cm x (1319 nm / 1550 nm) = 298 W/cmと得られ、計算したレーザーシステムのパワー密度よりも大幅に高いため、この複レンズをこの用途に使用しても安全です。

ナノ秒パルスレーザの例:パルス幅が異なる場合のスケーリング
出力が繰返し周波数10 Hz、波長355 nm、エネルギ1 J、パルス幅2 ns、ビーム径(1/e2)1.9 cmのガウシアンビームであるNd:YAGパルスレーザーシステムを想定します。各パルスの平均エネルギ密度は、パルスエネルギをビームの断面積で割って求めます。

Pulse Energy Density

上で説明したように、ガウシアンビームの最大エネルギ密度は平均エネルギ密度の約2倍です。よって、このビームの最大エネルギ密度は約0.7 J/cm2です。

このビームのエネルギ密度を、広帯域誘電体ミラーBB1-E01のLIDT 1 J/cm2、そしてNd:YAGレーザーラインミラーNB1-K08のLIDT 3.5 J/cm2と比較します。LIDTの値は両方とも、波長355 nm、パルス幅10 ns、繰返し周波数10 Hzのレーザで計測しました。従って、より短いパルス幅に対する調整を行う必要があります。 1つ前のタブで説明したようにナノ秒パルスシステムのLIDTは、パルス幅の平方根にスケーリングします:

Pulse Length Scaling

この調整係数により広帯域誘電体ミラーBB1-E01のLIDTは0.45 J/cm2に、Nd:YAGレーザーラインミラーのLIDTは1.6 J/cm2になり、これらをビームの最大エネルギ密度0.7 J/cm2と比較します。広帯域ミラーはレーザによって損傷を受ける可能性があり、より特化されたレーザーラインミラーがこのシステムには適していることが分かります。

ナノ秒パルスレーザの例:波長が異なる場合のスケーリング
波長1064 nm、繰返し周波数2.5 Hz、パルスエネルギ100 mJ、パルス幅10 ns、ビーム径(1/e2)16 mmのレーザ光を、NDフィルタで減衰させるようなパルスレーザーシステムを想定します。これらの数値からガウシアン出力における最大エネルギ密度は0.1 J/cm2になります。Ø25 mm、OD 1.0の反射型NDフィルタ NDUV10Aの損傷閾値は355 nm、10 nsのパルスにおいて0.05 J/cm2で、同様の吸収型フィルタ NE10Aの損傷閾値は532 nm、10 nsのパルスにおいて10 J/cm2です。1つ前のタブで説明したように光学素子のLIDTは、ナノ秒パルス領域では波長の平方根にスケーリングします。

Pulse Wavelength Scaling

スケーリングによりLIDTの調整値は反射型フィルタでは0.08 J/cm2、吸収型フィルタでは14 J/cm2となります。このケースでは吸収型フィルタが光学損傷を防ぐには適した選択肢となります。

マイクロ秒パルスレーザの例
パルス幅1 µs、パルスエネルギ150 µJ、繰返し周波数50 kHzで、結果的にデューティーサイクルが5%になるレーザーシステムについて考えてみます。このシステムはCWとパルスレーザの間の領域にあり、どちらのメカニズムでも光学素子に損傷を招く可能性があります。レーザーシステムの安全な動作のためにはCWとパルス両方のLIDTをレーザーシステムの特性と比較する必要があります。

この比較的長いパルス幅のレーザが、波長980 nm、ビーム径(1/e2)12.7 mmのガウシアンビームであった場合、線形パワー密度は5.9 W/cm、1パルスのエネルギ密度は1.2 x 10-4 J/cm2となります。これをポリマーゼロオーダ1/4波長板WPQ10E-980のLIDTと比較してみます。CW放射に対するLIDTは810 nmで5 W/cm、10 nsパルスのLIDTは810 nmで5 J/cm2です。前述同様、光学素子のCW LIDTはレーザ波長と線形にスケーリングするので、CWの調整値は980 nmで6 W/cmとなります。一方でパルスのLIDTはレーザ波長の平方根とパルス幅の平方根にスケーリングしますので、1 µsパルスの980 nmでの調整値は55 J/cm2です。光学素子のパルスのLIDTはパルスレーザのエネルギ密度よりはるかに大きいので、個々のパルスが波長板を損傷することはありません。しかしレーザの平均線形パワー密度が大きいため、高出力CWビームのように光学素子に熱的損傷を引き起こす可能性があります。


Posted Comments:
user  (posted 2019-04-10 13:07:47.35)
What is the error of the separation angle at 633 nm?
YLohia  (posted 2019-04-29 11:09:57.0)
Hello, thank you for contacting Thorlabs. I reached out to you directly at the time of this posting to gather more details regarding the specific item you are referring to and your application. Please email techsupport@thorlabs.com if you have any further questions.
optel.opole  (posted 2019-01-11 13:15:32.257)
Does the mounted Wollaston prism poses thread on both sides (in and out). Can it be integrated (screwed on) 1" lens tube.
YLohia  (posted 2019-01-11 04:08:33.0)
Hello, the mounted prisms do not have SM1 threads on any side. They are meant to be placed inside SM1 lens tubes and sandwiched between two SM1RR retaining rings. More information is given in the Overview tab of this page.
christian.schmidt  (posted 2018-02-01 12:46:04.92)
Dear sir or medam, we are thinking about using the WP to separate two laser beams from each other, which travel towards each other where one is s- and one is p-polarized. (Usually a polarizing beam splitter is used for that, but due to spatial limitations we cannot use them.) Is that possible with a WP? And why is there a preferred side for the beam entrance at a WP? Thank you very much. Best regards Christian
nbayconich  (posted 2018-03-30 03:22:19.0)
Thank you for contacting Thorlabs. Yes you can use a Wollaston prism to separate two orthogonal polarization states of light from each other and you can technically combine two orthogonally polarized sources using the opposite aperture of the prism. Are you trying to combine or separate your polarization states? Birefringent crystals such as these can be used in the opposite direction but that's assuming to combine two orthogonal polarization states. Launching a randomly polarized source into the opposite direction of the prism (vertically cut optical axis) will not result in the same two orthogonally polarized states as shown in our Calcite tutorial diagram.
a11111a4210  (posted 2017-07-12 13:06:07.543)
is there a Wollaston Prisms which can emit parallel light in your product?
tcampbell  (posted 2017-07-21 11:37:57.0)
Hello, thank you for contacting Thorlabs. You may be interested in our Calcite Beam Displacers, which can be found here: https://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=745 We have added a Birefringent Crystal Beamsplitters selection guide to aid in distinguishing these items.
plauria  (posted 2016-08-02 11:14:20.567)
We have a couple of these prisms for their high extinction ratio. But our beam overfills the wollostan aperture. I was wondering if the extinction ratio degrades if you sent converging light through it (e.g. focusing using a lens)? Or does it not matter?
tholste  (posted 2012-07-27 17:09:00.0)
A response from Tor at Thorlabs to A.J.H.: Thank you for your inquiry! Unfortunately we do not have transmission data for our Wollaston prisms at this time. The transmission should be very close to that of our Glan-Laser Polarizers, as they are both composed of calcite and use the same coatings. You can find the transmission for these here: http://www.thorlabs.com/NewGroupPage9.cfm?ObjectGroup_ID=917. I hope this helps - please do not hesitate to contact techsupport@thorlabs.com if you have further inquiries.
a.j.h.meskers  (posted 2012-07-25 08:51:02.0)
Dear Sir/Madam, For this product you display a graph showing the reflectance of the AR coating, I would also like to see how the tranmissivity of this crystal vs the wavelength. Do you have data regarding this? Kind regards, Arjan Meskers PhD-researcher Delft University of Technology Faculty: Mechanical, Maritime and Materials Engineering (3mE) Department: Precision and Microsystems Engineering (PME) Section: Mechatronic System Design (MSD), Metrology Mekelweg 2, 2628 CD Delft, The Netherlands Room 5A-2-28 Phone (+31) 15 27 83905 Email A.J.H.Meskers@TUDelft.nl Webpage www.PME.tudelft.nl
Thorlabs  (posted 2010-11-02 17:12:17.0)
Response from Javier at Thorlabs to kjsong: Thank you for your feedback. We will work on specifying temperature specs for this prism. I will contact you directly to discuss your application.
kjsong  (posted 2010-11-02 11:50:09.0)
It would be very helpful if Thorlabs put in the overview that WP10 (I bought two pieces recently) is temperature variation sensitive and easily "cracks". Also it should warn potential users that due to lack of AR coating, the two reflections are quite strong. Since the other calcite polarizers are not sensitive to temperature variation, I wonder whats so special about WP? KJS
user  (posted 2009-03-21 15:26:38.0)
the drawing on the tab named drawing is low res and hard to read
Tyler  (posted 2008-05-12 11:57:39.0)
Response from Tyler at Thorlabs to j.d.ellis: The beam deviation angle as a function of wavelength can be found under the "Graphs" tab. Typical index of refraction data was used to make the plot of the deviation angle as a function of wavelength. Since we use natural calcite to make our Wollaston prisms we cannot provide specific index of refraction data. The angle between the entrance face of the Wollaston prism and the splitting surface is 45 degrees +/- 3 arcmin. Thank you for you interest in our product and if you still have questions regarding the suitability of our product for your application please contact our technical support department or leave some additional questions and information about your application in our feedback forum.
j.d.ellis  (posted 2008-05-07 05:47:08.0)
The output beam diameter is quoted as 20 degrees. Should I assume thats at 633 nm? Also, What is the difference between the ordinary refractive index and the extraordinary refractive index (at 633 nm)? "Heighest grade optical calcite" isnt specific enough to determine these values. What is the angle between the entrance face and the splitting surface? These are all things that should be listed under the "specs" section.
Laurie  (posted 2008-04-09 16:44:41.0)
Response from Laurie at Throlabs to surajdsp: Someone from our techsupport staff will be contacting you via email to discuss your application and possible solutions. Thank you for your interest in our products!
surajdsp  (posted 2008-04-09 07:09:11.0)
Dear Sir, we are working on current measurement using faraday effect. We are in need of integrated wollastom prism with fiber connector at each end. We have already a laser source 630nm PM fiber 60 meter. So we want to connect wollastom prism at the output of the fiber. You are kindly requested to send the quotation for the same. Intergated wollastam prism with fiber connectors at each end. Suraj Pardeshi Sr.Engineer ERDA Vadodara INDIA M:099908299184 fax:091-0265-2638382 surajdsp@gmail.com

偏光子セレクションガイド

当社では、ワイヤーグリッド、フィルム、方解石、α-BBO、ルチル、ならびにビームスプリッタを含むさまざまな偏光子をご用意しております。 ワイヤーグリッド偏光子のラインナップは、可視域から遠赤外域にも達する波長範囲に対応します。 ナノ粒子直線フィルム偏光子は最高で100 000:1の消光比を有しています。 また、その他のフィルム偏光子は、可視域から近赤外域までの光の偏光に使用できる製品としてお手軽な価格でご提供しております。 次に当社のビームスプリッタ偏光子は反射ビームの利用や、より完全に偏光された透過ビームの使用を可能にします。 最後に、α-BBO(UV域)、方解石(可視~近赤外域)、ルチル(近赤外~中赤外域)ならびに、オルトバナジン酸イットリウム(YVO4)(近赤外域~中赤外域)偏光子は、それぞれの波長範囲で100 000:1の高い 消光比を有する製品となっております。

偏光子の種類、波長範囲、消光比、透過率、ならびにサイズについては、下の表のMore [+]をクリックしてご覧ください。

Wire Grid Polarizers
Film Polarizers
Beamsplitting Polarizers
alpha-BBO Polarizers
Calcite Polarizers
Quartz Polarizers
Magnesium Fluoride Polarizers
Yttrium Orthovanadate (YVO4) Polarizers
Rutile Polarizers
  • 透過率特性をご覧になるにはグラフのアイコンをクリックしてください。 各特性データは、ある1つの基板またはコーティングの透過率をサンプルとして示しており、その特性は保証されているものではありません。
  • 偏光軸の印付きのマウント、ネジ切り無しリング、またはシリンダに取付け済み。
  • マウント無し、または偏光軸印付きのSM05ネジ付きマウントに取付け済みのタイプをご用意。
  • マウント無し、または偏光軸印付きのSM01ネジ付きマウントに取付け済みのタイプをご用意。
  • マウント無し、またはケージシステム対応キューブに取り付け済みのタイプをご用意。
  • 方解石は天然の物質で、350 nmあたりの典型的な透過率は約75%となります(Transmission欄をご覧ください)。
  • マウント無し、またはØ12.7 mmの筐体(ネジ切りなし)に取付け済みのタイプをご用意。
  • 方解石の透過率特性は、直線偏光が偏光子筐体に記されている偏光軸とアライメントしている場合に有効です。
  • Vコーティング(1064 nm)付きの製品は、型番末尾が「-C26」となっています。
  • マウント無し、または偏光軸印付きのマウントやネジ切り無しシリンダに取付け済みのタイプをご用意。

ウォラストンプリズム、マウント付き

Wollaston Prism Drawing
マウント付きウォラストンプリズムの寸法と光線の進行を示す概略図
  • 5種類の基板をご用意
    • 石英: 400 nm~2.0 µm
    • フッ化マグネシウム: 200 nm~6.0 μm
    • α-BBO: 190 nm~3.5 µm
    • 方解石: 350 nm2.3 µm
    • YVO4(オルトバナジン酸イットリウム): 900 nm~3.4 µm
  • Ø25.4 mm(Ø1インチ)のアルミニウム製筐体がプリズムを損傷から保護
  • 分離角度は1°、1° 20'、または20°
  • 方解石プリズムは2種類のARコーティング付きでもご用意
    • WP10-A: 350 nm~700 nm
    • WP10-B: 650 nm~1050 nm

こちらのウォラストンプリズムは、プリズムを損傷から保護するためにØ25.4 mm(Ø1インチ)のアルマイト加工アルミニウム製筐体に取り付けられています。コーティング無しでは4種類の材料(石英、フッ化マグネシウム、方解石、またはYVO4)をご用意しております。α-BBOプリズムは保護膜付きMgF2コーティングが施されています。また、方解石プリズムは2種類のARコーティングのいずれかを施したタイプもご用意しています。石英プリズムとフッ化マグネシウムプリズムの分離角度は1°または1° 20'、α-BBO、方解石、およびYVO4のプリズムの分離角度はそれよりも大きく20°です(「グラフ」タブのビーム偏向プロット図をご覧ください)。WPA10の基板にはMgF2コーティングが施されていますが、これは吸湿性のあるα-BBO基板が環境中の水分に接触しないよう保護膜の役割を果たします。このコーティングによるプリズムの光学特性への影響はありません。

入射面と出射面にARコーティングが施されている方解石プリズムも2種類ご用意しております。WP10-Aは350~700 nmのARコーティング付き、WP10-Bは650~1050 nmのARコーティング付きとなっております。

なお、ウォラストンプリズムは筐体に接着されていて取り外すことはできませんのでご注意ください。OEM用途向けのマウント無しのプリズムについては下記をご参照ください。各基板のマウント無しプリズムやカスタムコーティングについては、当社までお問い合わせください。

Item #WPQ10WPM10WPA10WP10WP10-AWP10-BWPY10
Extinction Ratioa>10 000:1>100 000:1
Substrate
Wavelength Range
400 nm to 2.0 μm200 nm to 6.0 μm190 nm to 3.5 μm350 nm to 2.3 μmb900 nm - 3.4 µm
Beam Separation Angle (Typical)1° at 633 nm1° 20' at 633 nm20° at 250 nm20° at 633 nm
Beam Deviation Graphc
(Click to Enlarge)
CoatingUncoatedUncoatedProtective MgF2UncoatedAR CoatedUncoated
AR Coating
Wavelength Range
N/A350 - 700 nm650 - 1050 nmN/A
Clear ApertureØ10.0 mm
Transmitted Wavefront Error<λ/4 at 632.8 nm
Surface Quality20-10 Scratch-Dig
SubstrateCrystal QuartzMagnesium Fluoridedα-BBOdScatter-Free CalcitedYVO4d
  • 消光比(ER)は、評価する上で十分な偏光比を有する直線偏光を入射したときに得られる、最大透過率の最小透過率に対する比率です。透過軸と入射偏光が平行な場合、透過率は最大になります。透過率を最小にするには偏光子を90°回転させてください。
  • 350 nm付近の方解石の典型的な透過率は約75%です。UV域における用途では、UV域で高い透過率を持つα-BBOプリズムのご使用をお勧めします。
  • 生データは「グラフ」タブにてご覧いただけます。
  • リンクをクリックすると基板の仕様がご覧になれます。
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
WPQ10 Support Documentation
WPQ10Customer Inspired! Wollaston Prism, 1° Beam Separation, 400 nm - 2.0 µm, Uncoated Quartz
¥71,744
Today
WPM10 Support Documentation
WPM10Customer Inspired! Wollaston Prism, 1° 20' Beam Separation, 200 nm - 6.0 µm, Uncoated MgF2
¥78,919
Today
WPA10 Support Documentation
WPA10Customer Inspired! Wollaston Prism, 20° Beam Separation, 190 nm - 3.5 µm, Protective MgF2-Coated α-BBO
¥121,966
Today
WP10 Support Documentation
WP10Wollaston Prism, 20° Beam Separation, 350 nm - 2.3 µm, Uncoated Calcite
¥78,919
3-5 Days
WP10-A Support Documentation
WP10-AWollaston Prism, 20° Beam Separation, 350 - 700 nm AR-Coated Calcite
¥80,466
Today
WP10-B Support Documentation
WP10-BWollaston Prism, 20° Beam Separation, 650 - 1050 nm AR-Coated Calcite
¥80,466
Today
WPY10 Support Documentation
WPY10Customer Inspired! Wollaston Prism, 20° Beam Separation, 900 nm - 3.4 µm, YVO4
¥107,617
3-5 Days

ウォラストンプリズム、マウント無し

Item #WP10P
Extinction Ratioa>100 000:1
Substrate Wavelength Range350 nm to 2.3 μmb
Beam Separation Angle (Typical)20° at 633 nm
Beam Deviation Graphc
(Click to Enlarge)
Clear ApertureØ10.0 mm
Transmitted Wavefront Error<λ/4 at 632.8 nm
Surface Quality20-10 Scratch-Dig
SubstrateScatter-Free Calcited
  • 消光比(ER)は、評価する上で十分な偏光比を有する直線偏光を入射したときに得られる、最大透過率の最小透過率に対する比率です。透過軸と入射偏光が平行な場合、透過率は最大になります。透過率を最小にするには偏光子を90°回転させてください。
  • 350 nm付近の方解石の典型的な透過率は約75%です。UV域における用途では、UV域で高い透過率を持つα-BBOプリズムのご使用をお勧めします。
  • 生データは「グラフ」タブにてご覧いただけます。
  • リンクをクリックすると基板の仕様がご覧になれます。
  • 方解石ウォラストンプリズム、マウント無し
  • OEM用途に適した製品
  • 分離角度20°

こちらの方解石ウォラストンプリズムは、マウント無しでご提供しております。OEM用途に適した製品です。偏光子上のドットマークは入射ビーム用プリズムを示しています。方解石の350 nm付近の典型的な透過率は約75%です。UV域における用途では、UV域で高い透過率を持つα-BBOプリズムのご使用をお勧めします(上記参照)。

Wollaston Prism Drawing
マウント無しウォラストンプリズムの寸法と光線の進行を示す概略図
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
WP10P Support Documentation
WP10PCustomer Inspired! Unmounted Wollaston Prism, 20° Beam Separation, 350 - 2300 nm Uncoated Calcite
¥78,215
Today
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