Thorlabs 全波液晶可变延迟器/波片

Thorlabs 全波液晶可变延迟器/波片

特性

Ø可变波片主动控制光的偏振态和/或相位延迟

Ø延迟范围：

Ø0 nm到λ，用于带残余延迟补偿的LC延迟器

Ø~30 nm到λ，用于无补偿的LC延迟器

Ø通光孔径：Ø10 mm或Ø20 mm

Ø低延迟均匀性(详情请看规格标签)

Ø兼容我们的LCC25和KLC101电压控制器(单独出售)

Thorlabs 全波液晶可变延迟器/波片

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，可实现微秒级的响应时间(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。我们同样提供热稳定全波延迟器，它具有更好的长期稳定性。

工作
如图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。

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，如上方图2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。

控制器
虽然采用交流电压(0到25 Vrms)，但LCC25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

高延迟

低延迟

图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*通过液晶分子的倾斜控制。

残余延迟补偿

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无补偿的LC延迟器

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有补偿的LC延迟器

图2：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。

Ø10 mm全波液晶延迟器，有补偿，已安装

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定在整个通光孔径范围内

Ø通光孔径Ø10 mm

Ø延迟量：0 nm到λ

Ø最小延迟补偿0 nm

Ø外径1英寸

Ø3种标准的增透膜可选

Thorlabs通光孔径为Ø10 mm、有补偿的、全波液晶延迟器可选增透膜的波长为350 - 700 nm(LCC1413-A)、650 - 1050 nm(LCC1413-B)或1050 - 1700 nm(LCC1413-C)。延迟器内集成的补偿层可在5
V到20
V之间的特定驱动电压下实现最小为0 nm的延迟(更多信息，请看性能标签)。这些延迟器的外直径为1英寸，兼容我们所有的Ø1英寸光学安装座，安装座可以安装厚度为9 mm的光学元件。延迟器前面的刻线表示慢轴。此外，这些已安装的延迟器具有长为930 mm的BNC电线，以便电连接。RSP1(RSP1/M)安装座提供精确的旋转调节和接杆安装，使用CRM1P(CRM1P/M)可进行30 mm笼式安装。

Ø10 mm全波液晶延迟器，无补偿，已安装

Ø通光孔径Ø10 mm

Ø延迟量：~30 nm到λ

Ø外径1英寸

Ø5种标准增透膜可选

Throlabs通光孔径Ø10 mm、无补偿的、全波液晶延迟器可选350 - 700 nm(LCC1113-A)、650 - 1050 nm(LCC1113-B)、1050 - 1700 nm(LCC1113-C)、1650 - 3000 nm (LCC1113-D)或3600 - 5600 nm (LCC1113-MIR)增透膜。这些延迟器的外径为1英寸，与用于安装8 mm厚光学元件的Ø1英寸光学安装座兼容。延迟器前面的刻线表示其慢轴。此外，这些已安装的延迟器具有长为930 mm的BNC电缆，用于电连接。RSP1(RSP1/M)安装座可实现精密的旋转调整和接杆安装，使用CRM1P(CRM1P/M)可进行30 mm笼式安装。

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定在整个通光孔径范围内

Ø20 mm全波液晶延迟器，有补偿，已安装

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定在整个通光孔径范围内

Ø通光孔径Ø20 mm

Ø延迟量：0 nm到λ

Ø最小延迟补偿0 nm

ØSM2外螺纹

Ø3种标准的增透膜可选

Thorlabs通光孔径为Ø20 mm、有补偿的、全波液晶延迟器可选增透膜波长为350 - 700 nm(LCC1423-A)、650 - 1050 nm(LCC1423-B)或1050 - 1700 nm(LCC1423-C)。延迟器内集成的补偿层可在5 V到20 V之间的特定驱动电压下实现最小0 nm的延迟量(更多信息，请看性能标签)。这些延迟器具有SM2外螺纹，兼容我们的所有Ø2英寸螺纹光学安装座，包括RSP2，其为SM2安装座，具有精确的旋转调节和接杆安装，或LCRM2，可进行60 mm笼式安装。延迟器前面的刻线表示慢轴。此外，这些已安装的延迟器具有长为944 mm的BNC电线，用于电连接。

Ø20 mm全波液晶延迟器，无补偿，已安装

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定在整个通光孔径范围内

Ø大通光孔径Ø20 mm

Ø延迟量：~30 nm到λ

Ø外径Ø2英寸

Ø3种标准增透膜可选

Throlabs的Ø20 mm通光孔径、无补偿的、全波液晶延迟器可选350 - 700 nm(LCC1223-A)、650 - 1050 nm(LCC1223-B)或者1050 - 1700 nm(LCC1223-C)三种增透膜。这些延迟器的外径为2英寸，兼容用于安装13 mm厚光学元件的Ø2英寸光学安装座。RSP2安装座可实现精密的旋转调整和接杆安装，而使用LCRM2可进行60 mm笼式安装。此外，这些已安装的延迟器具有长为930 mm的BNC电缆，用于电连接。

液晶控制器

Ø输出方波电压：0至±25 VAC

ØLCC25：2000 ± 5
Hz

ØKLC101：可调范围为500 Hz至10
kHz

Ø内部和外部选项，用于调制输出方波幅度

Ø使用设备面板编辑设置或通过PC的USB输入进行控制

LCC25和KLC101液晶(LC)控制器均可用于操作Thorlabs的液晶盒、旋转器和延迟器(除了带集成控制器的LCC2415-VIS)。每个控制器都提供方波AC电压输出，其幅度可以在0
Vrms至±25
Vrms范围内调节。两种控制器都可实时自动探测任何直流偏移，并将其校正到±10 mV以内，这样有助于延长液晶设备的使用寿命。

LCC25台式控制器
LCC25 LC控制器可产生2000 Hz的方波AC电压输出。用户通过前面板和USB接口选择可两种电压电平，即电压1和电压2。LCC25在恒定电压模式下运行时，控制器的输出幅度等于两个设定电压电平其中一个的幅度。在调制模式下，2,000 Hz方波输出的幅度将在电压1和电压2之间切换，其中频率可通过内部设置(0.5 Hz至150 Hz)，或通过0至5 V TTL输入外部触发(0.5 Hz至500 Hz)。LCC25控制器的软件还可通过定起始电压、终止电压、电压步长和驻留时间来定义电压序列。

KLC101 K-Cube™控制器
KLC101 K-Cube™ LC控制器属于Thorlabs端紧凑型控制器系列产品之一。这款控制器提供方波AC输出电压，其中用户可设置的频率为500 Hz至10 kHz，并且封装尺寸小，仅为60.0 mm x 60.0 mm。控制器可以存储两种电压和频率组合，PresetV1和PresetV2，可选择其中一个作为输出。此外，控制器顶面板、软件和触发端口都可创建自定义输出电压序列。使用顶部面板控件或软件，可将电压设置为以0.1到150 Hz范围内的速率在PresetV1和PresetV2之间切换。在此模式下，其中一个触发端口将输出5 V逻辑信号，高电平指示输出为PresetV2，低电平指示输出为PresetV1。另外，可以将触发端口用作5 V逻辑信号的输入端口，以在PresetV1和PresetV2之间切换。此软件还支持序列和扫描模式。序列工具可用于设置输出电压幅度、频率和步长持续时间的序列。在扫描模式下，KLC101控制器将以用户定的步长和步长持续时间在用户设置的起始和终止电压之间进行扫描。

请注意，KLC101控制器不附带电源。对于需要单个K-cube的应用，可以使用TPS002电源(下方有售)。我们还提供可与多个K-cube一起使用的USB控制器集线器。

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占空比为50%时