特性
- 可变波片主动控制光的偏振态和/或相位延迟
- 延迟范围：
- 0 nm到λ，用于带残余延迟补偿的LC延迟器
- ~30 nm到λ，用于无补偿的LC延迟器
- 通光孔径：Ø10 mm或Ø20 mm
- 快速响应的Ø10 mm延迟器在25 °C时上升+下降时间低至~17 ms
- 整个通光孔径上的延迟均匀度高(详情请看规格标签)
- 兼容我们的LCC25、LCC25D和KLC101电压控制器(单独出售)
Thorlabs的全波液晶延迟器(LCVR)利用向列型液晶盒作为可变波片。由于没有移动部件，可实现毫秒级的响应时间(详情见响应时间标签)。我们提供五种常用波长范围的增透膜：350 - 700 nm、650 - 1050 nm、1050 - 1700 nm、1650 - 3000 nm、2000 - 5000 nm或3600 - 5600 nm(透过率和延迟数据请查阅性能标签)。
Thorlabs提供两种通光孔径的尺寸：Ø10 mm和Ø20 mm。两种尺寸都可选两种可变延迟范围：0 nm到λ的延迟，用于带残余延迟补偿的延迟器，~30 nm到λ的延迟，用于无补偿的LC延迟器。我们有补偿的延迟器集成了由液晶聚合物制造的相位补偿器，可以补偿LCVR的残余延迟，以在特定的驱动电压下实现真正的零延迟(更多信息，请看性能标签)。其结构与原理如下所述。
我们Ø10 mm延迟器的外径为1英寸，兼容Ø1英寸光学元件安装座。我们Ø20 mm延迟器的外径为2英寸，兼容Ø2英寸光学元件安装座。请看规格标签，了解推荐的兼容安装座。
性能
这些液晶可变延迟器拥有优异均匀性、低光损耗和低波前畸变。我们的延迟器还具有快速响应时间、宽工作温度范围、宽波长范围。详情请见规格、性能和响应时间标签。我们也提供热稳定全波延迟器，它具有更好的长期稳定性。
快速响应的Ø10 mm延迟器
Ø10 mm通光孔径的LCC1513-x无补偿和LCC1613-x有补偿LCVR采用的是不同的向列相液晶材料，响应速度比LCC1113-D、LCC1113-E1、LCC1113-MIR和Ø20 mm LCVR提高了超过3倍。
上一代Ø10 mm延迟器
如果您的应用无需LCC1513和LCC1613 LCVR的快速响应，我们可提供上一代Ø10 mm延迟器，其具有与Ø20 mm LCVR相同的规格并使用相同的向列相液晶材料，咨询请联系技术支持:。详情请查看定制能力标签。
工作
如图1.1所示，液晶可变延迟器由填满液晶(LC)分子溶液的透明液晶盒组成，可用作可变波片。在未加电压的情况下，液晶分子的定向由取向膜决定，取向膜为有机聚酰亚胺(PI)膜层，其分子在制造过程中沿摩擦方向排列。由于LC材料的双折射性，该LC延迟器可以用作光学各向异性波片，其慢轴标记在机械外壳上，且与延迟器的表面平行。透明盒壁的两个平行面镀有透明导电膜，因此可在液晶盒上施加电压。加上交流电压后，液晶分子会根据所加电压Vrms改变默认排列方向。因此，改变施加电压可以主动控制液晶可变延迟器的延迟。Vmax >10 Vrms时，液晶分子可以重新对齐。推荐的AC(2 kHz方波)电压为0 - 25 Vrms，施加到LCVR的电压不应超过50 Vrms。
残余延迟补偿
由于PI层表面锚定，即使施加电压，仍有一些液晶分子无法改变方向，尤其是靠近取向膜的分子。这就使得LC延迟器在工作期间产生了残余延迟。Thorlabs无补偿的LC延迟器在25 Vrms驱动电压下具有~30 nm的残余延迟，如图1.2和1.3所示。为了满足敏感应用中真正的零延迟需要，我们提供有补偿的LC延迟器。由液晶聚合物(LCP)构成的补偿板粘合在液晶盒上，其慢轴垂直于液晶盒的慢轴。LCP补偿层的固定延迟为~50 nm。因此，特定驱动电压在5 V到20 V之间时，液晶盒与补偿器的延迟相互抵消，产生真实零延迟。但是，这可能会导致延迟均匀性稍微变低，响应时间变慢，总厚度增加。更多信息，请看规格和性能标签。
控制器
虽然采用交流电压(0到25 Vrms)，但LCC25、LCC25D和KLC101控制器(下方出售)提供主动直流偏移补偿。直流偏移补偿将液晶设备的直流偏置置零，以抵消电荷积累。
工作原理
图1.1 在向列相位时，液晶分子有序排列，分子呈现拉伸状，形成光各向异性。施加电场时，分子沿电场排列，双折射的水平完全通过液晶分子的倾斜控制。
残余延迟补偿
Click to Enlarge图1.2 无补偿的LC延迟器
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图1.3 有补偿的LC延迟器
无补偿的液晶延迟器的最小延迟为~30 nm。我们有补偿的LC延迟器包含液晶聚合物补偿器，其具有固定延迟和慢轴，且慢轴与可变液晶盒的慢轴垂直。因此我们有补偿的延迟器就可实现0 nm的最小延迟。
| Selection Guide for LC Retarders | |
|---|---|
| Type | Clear Aperture |
| Half Wave | Ø10 mm or Ø20 mm |
| Half Wave, Thermally Stabilized | Ø10 mm |
| Full Wave | Ø10 mm or Ø20 mm |
| Full Wave, Thermally Stabilized | Ø20 mm |
| Multi-Wave | Ø10 mm |
| Multi-Wave, Integrated Controller | Ø10 mm |
| Custom LC Retarders | |
有补偿的全波液晶延迟器
| Item # | LCC1613-A | LCC1423-A | LCC1613-B | LCC1423-B | LCC1613-C | LCC1423-C | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Wavelength Range | 350 - 700 nma | 650 - 1050 nm | 1050 - 1700 nm | ||||
| AR Coatingb | Ravg < 0.5% | ||||||
| Clear Aperture | Ø10 mm | Ø20 mm | Ø10 mm | Ø20 mm | Ø10 mm | Ø20 mm | |
| Housing Outer Dimensions | Ø1"c (Ø25.4 mm) | Ø2.20"d (Ø55.8 mm) | Ø1"c (Ø25.4 mm) | Ø2.20"d (Ø55.8 mm) | Ø1"c (Ø25.4 mm) | Ø2.20"d (Ø55.8 mm) | |
| Switching Time (Rise/Fall, Typical)e | 17.35 ms / 0.39 ms @ 25 °C, 635 nm | 39.40ms / 0.31 ms @ 25.6 °C, 635 nm | 33.00 ms / 0.72 ms @ 25 °C, 780 nm | 129 ms / 0.66 ms @ 25.6 °C, 780 nm | 66.78 ms / 1.55 ms @ 25 °C, 1550 nm | 209 ms / 0.19 ms @ 25.6 °C, 1550 nm | |
| Damage Threshold | Pulsed (ns) | 2.04 J/cm2 (532 nm, 10 Hz, 8 ns, Ø200 µm) | 3.56 J/cm2 (810 nm, 10 Hz, 7.6 ns, Ø234 µm) | 2.5 J/cm2 (1542 nm, 10 Hz, 10 ns, Ø458 µm) | |||
| Pulsed (fs) | 0.024 J/cm2 (532 nm, 100 Hz, 76 fs, Ø162 µm) | 0.023 J/cm2 (800 nm, 100 Hz, 36.4 fs, Ø189 µm) | 0.161 J/cm2 (1550 nm, 100 Hz, 70 fs, Ø145 µm) | ||||
| Retardance Uniformity (RMS)f | < λ/20 @ 400 nm | < λ/20 @ 650 nm | < λ/20 @ 1050 nm | ||||
| Housing Thickness | 8.6 mm (0.34") | 15.0 mm (0.59") | 8.6 mm (0.34") | 15.0 mm (0.59") | 8.6 mm (0.34") | 15.0 mm (0.59") | |
| Wavefront Distortion | ≤λ/4 (@ 635 nm) | ||||||
| Surface Quality | 60-40 Scratch-Dig | ||||||
| Substrate Material | UV Fused Silica | ||||||
| Liquid Crystal Material | Nematic Liquid Crystal | ||||||
| Retardance Range | 0 nm to >λ | ||||||
| Operating Voltage (Max)g | 25 V | ||||||
| Parallelism | < 5 arcmin | ||||||
| Storage Temperature | -30 to 70 °C | ||||||
| Operation Temperature | -20 to 45 °C | ||||||
- 当液晶曝光在接近紫外波长的光源下时，更容易受到损伤。我们的测试显示了当液晶可变延迟器曝光在395 nm、6 W/cm2的光源下四个小时，延迟器性能退化。当曝光在365 nm、40 mW/cm2的光源下时，液晶可变延迟器会在15分钟内损坏。因此，推荐在400 nm以上波长的光源下使用液晶可变延迟器。如果使用的波长比400 nm更短，则功率一定要更低，且曝光时间要更短。波长越短，液晶越容易受到损伤。
- 在所有空气与玻璃界面处，针对规定的波长范围。
- 推荐的安装座：RSP1 (RSP1/M)、CRM1T (CRM1T/M)、CRM1PT (CRM1PT/M)
- 推荐的安装座：RSP2 (RSP2/M)、LCRM2A(/M)
- 响应速度与很多因素紧密相关，包括电压变化和液晶池温度。更多细节，请看响应时间标签。
- 指定为整个通光孔径
- 电压高于25 V可能损坏仪器。请在性能标签查看具体仪器推荐使用的电压。
无补偿的全波液晶延迟器
| Item # | LCC1513-A | LCC1223-A | LCC1513-B | LCC1223-B | |
|---|---|---|---|---|---|
| Wavelength Range | 350 - 700 nma | 650 - 1050 nm | |||
| AR Coatingb | Ravg < 0.5% | ||||
| Clear Aperture | Ø10 mm | Ø20 mm | Ø10 mm | Ø20 mm | |
| Housing Outer Dimensions | Ø1"c (Ø25.4 mm) | Ø2"d (Ø50.8 mm) | Ø1"c (Ø25.4 mm) | Ø2"d (Ø50.8 mm) | |
| Switching Time (Rise/Fall, Typical)e | 16.60 ms / 0.35 ms @ 25 °C, 635 nm | 59.6 ms / 1.45 ms @ 25 °C, 635 nm | 28.00 ms / 0.69 ms @ 25 °C, 780 nm | 124 ms / 2.94 ms @ 25 °C, 780 nm | |
| Damage Threshold | Pulsed (ns) | 2.04 J/cm2 (532 nm, 10 Hz, 8 ns, Ø200 µm) | 3.56 J/cm2 (810 nm, 10 Hz, 7.6 ns, Ø234 µm) | ||
| Pulsed (fs) | 0.024 J/cm2 (532 nm, 100 Hz, 76 fs, Ø162 µm) | 0.023 J/cm2 (800 nm, 100 Hz, 36.4 fs, Ø189 µm) | |||
| Retardance Uniformity (RMS)f | < λ/50 @ 400 nm | < λ/50 @ 650 nm | |||
| Housing Thickness | 8.0 mm (0.32") | 13 mm (0.51") | 8.0 mm (0.32") | 13 mm (0.51") | |
| Wavefront Distortion | ≤λ/4 (@ 635 nm) | ||||
| Surface Quality | 40-20 Scratch-Dig | ||||
| Substrate Material | UV Fused Silica | ||||
| Liquid Crystal Material | Nematic Liquid Crystal | ||||
| Retardance Range | ~30 nm to >λ | ||||
| Operating Voltage (Max)g | 25 V | ||||
| Parallelism | < 5 arcmin | ||||
| Storage Temperature | -30 to 70 °C | ||||
| Operation Temperature | -20 to 45 °C | ||||
- 当液晶曝光在接近紫外波长的光源下时，更容易受到损伤。我们的测试显示了当液晶可变延迟器曝光在395 nm、6 W/cm2的光源下四个小时，延迟器性能退化。当曝光在365 nm、40 mW/cm2的光源下时，液晶可变延迟器会在15分钟内损坏。因此，推荐在400 nm以上波长的光源下使用液晶可变延迟器。如果使用的波长比400 nm更短，则功率一定要更低，且曝光时间要更短。波长越短，液晶越容易受到损伤。
- 在所有空气与玻璃界面处，针对规定的波长范围。
- 推荐的安装座：RSP1 (RSP1/M)、CRM1T (CRM1T/M)、CRM1PT (CRM1PT/M)
- 推荐的安装座：RSP2 (RSP2/M)、LCRM2A(/M)
- 响应速度与很多因素紧密相关，包括电压变化和液晶池温度。更多细节，请看响应时间标签。
- 指定为整个通光孔径
- 电压高于25 V可能损坏仪器。请在性能标签查看具体仪器推荐使用的电压。
| Item # | LCC1513-C | LCC1223-C | LCC1113-D | LCC1113-E1 | LCC1113-MIR | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Wavelength Range | 1050 - 1700 nm | 1650 - 3000 nm | 2000 - 5000 nm | 3600 - 5600 nm | ||
| AR Coatinga | Ravg < 0.5% | Ravg < 1.5% | Ravg < 1.0% | |||
| Clear Aperture | Ø10 mm | Ø20 mm | Ø10 mm | Ø10 mm | Ø10 mm | |
| Housing Outer Dimensions | Ø1"b (Ø25.4 mm) | Ø2"c (Ø50.8 mm) | Ø1"b (Ø25.4 mm) | Ø1"c (Ø25.4 mm) | Ø1"b (Ø25.4 mm) | |
| Switching Time (Rise/Fall, Typical)d | 65.03 ms / 1.46 ms @ 25 °C, 1550 nm | 236 ms / 4.89 ms @ 25°C, 1550 nm | 586 ms / 7 ms @ 25.6 °C, 2200 nm | 3.2 s / 120 ms @ 25 °C, 4400 nm | 4.4 s / 94 ms @ 25.6 °C, 4400 nm | |
| Damage Threshold | Pulsed (ns) | 2.5 J/cm2 (1542 nm, 10 Hz, 10 ns, Ø458 µm) | 0.082 J/cm2 (2000 nm, 10 Hz, 6.5 ns, Ø292 µm) | - | ||
| Pulsed (fs) | 0.161 J/cm2 (1550 nm, 100 Hz, 70 fs, Ø145 µm) | 0.05 J/cm2 (2000 nm, 100 Hz, 100 fs, Ø220 µm) | - | |||
| Retardance Uniformity (RMS)e | < λ/50 @ 1050 nm | < λ/10 @ 1650 nm | < λ/10 @ 3600 nm | < λ/10 @ 3600 nm | ||
| Housing Thickness | 8.0 mm (0.32") | 13 mm (0.51") | 8.0 mm (0.32") | 8.0 mm (0.32") | 8.0 mm (0.32") | |
| Wavefront Distortion | ≤λ/4 (@ 635 nm) | - | ||||
| Surface Quality | 40-20 Scratch-Dig | 60-40 Scratch-Dig | 40-20 Scratch-Dig | 60-40 Scratch-Dig | ||
| Substrate Material | UV Fused Silica | Silicon | Germanium | |||
| Liquid Crystal Material | Nematic Liquid Crystal | |||||
| Retardance Range | ~30 nm to >λ | |||||
| Operating Voltage (Max)f | 25 V | |||||
| Parallelism | < 5 arcmin | |||||
| Storage Temperature | -30 to 70 °C | |||||
| Operation Temperature | -20 to 45 °C | |||||
- 在所有空气与玻璃界面处，针对规定的波长范围。
- 推荐的安装座：RSP1 (RSP1/M)、CRM1T (CRM1T/M)、CRM1PT (CRM1PT/M)
- 推荐的安装座：RSP2 (RSP2/M)、LCRM2 (LCRM2/M)
- 响应时间与很多因素紧密相关，包括电压变化和盒体温度等其他因素。更多细节请查看响应时间标签。
- 指定为整个通光孔径
- 电压高于25 V可能损坏仪器。请在性能标签查看具体仪器推荐使用的电压。
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