ARCoptix的径向偏振转换器工作原理

　　ARCoptix的径向偏振转换器（RPC）是一款将传统的线偏振光束转换为具有连续的径向或方位偏振分布，时间稳定。如图所示在下图中，偏振矢量的方向在空间上变化但在局部，偏振状态被认为是线性的。

　　由于液晶分子的特殊排列，偏振转换器根据线偏振光束的方向局部旋转。

　　在ArcoptixRPC的帮助下，LG光束和贝塞尔-高斯光束可以相对容易地从VIS-NIR区域的任何激光器产生（也包括脉冲激光器）

　　通过简单地聚焦（此处为NA0.9）方位准直激光束，该激光束具有通过偏振转换器

　　ARCoptix的径向偏振转换器（RPC）是一种能将传统线偏振光束转换为具有连续径向或方位角偏振分布且时间稳定光束的设备。以下是其相关介绍：

　　工作原理：径向偏振转换器是一种向列液晶单元，由一个均匀的和一个圆形摩擦配向层组成。由于液晶分子的特殊排列，偏振转换器会局部旋转线偏振光束的方向。当线偏振光的偏振方向平行或垂直于均匀配向层入射时，从另一侧出射的光分别为方位角或径向偏振光。

　　内部结构：由液晶可变相位延迟器、液晶偏振光旋转器（TN单元）、液晶径向偏振转换片（θ单元）三个元件构成。其中相位延迟器覆盖器件孔径的上半部分，可通过电压调制相位差，实现相位补偿，减少缺陷线对结果的影响。相位延迟器与TN单元粘合在一起，TN单元后的径向偏振转换片可通过器件外部旋钮控制XY轴位置。

　　主要参数：波长范围为350-1700纳米，活动区为10毫米直径，透射优于75%（在VIS），局部消光比约为100@633nm，输出强度均匀性<1/100RMSvariation，温度范围为15°-35°，安全操作极限为500W/cm²CW、300mJ/cm²10ns（visible）、200mJ/cm²10ns（1064nm），外壳总尺寸为6cmx4cmx1.5cm。

　　驱动方式：可以由一个或两个标准实验室功能发生器驱动，也可以由USBARCoptixLC驱动器驱动。LC驱动器是USB计算机控制的电源，有四个独立的输出（Lemo连接器），通过一个简单的Windows兼容软件进行控制，输出具有极性反转的可变平方振幅和1.6KHz的频率。

　　应用领域：适用于光镊、激光微加工、STED显微镜、双光子激发荧光显微镜等领域。例如，在激光微加工中，径向偏振光束可提高加工质量，减少影响加工结构边缘质量的变形；在光镊应用中，通过聚焦径向偏振光束产生的甜甜圈形焦点可能会增加俘获力，还可以捕获折射率低于其周围流体的粒子。

　　ARcoptix的径向偏振转换器可应用于多个领域，以下是一些主要的应用场景：

　　显微镜领域：在共聚焦显微镜等设备中，通过聚焦径向偏振分布的光束可在高数值孔径（NA）物镜的前焦平面上产生环形焦点，这在荧光显微镜领域有重要应用，有助于提高成像质量和分辨率。

　　偏振检测领域：当径向偏振转换器与偏振器结合使用时，可作为偏振轴探测器（PAF）。当入口偏振为线性时，观察PAF会出现一个暗段，暗段的方向可给出偏振的方向，可用于检测光的偏振状态。

　　材料检测领域：将双折射材料置于两个PAF（两个偏光片和两个偏振转换器）之间，无需旋转样品和偏振器，就可以一目了然地分析样品的双折射特性，如特征干涉色和主轴等。

　　光镊领域：通过聚焦径向偏振光束产生的甜甜圈形焦点可能会增加俘获力，还可以捕获折射率低于其周围流体的粒子，在光学捕获和操控微小粒子方面具有优势。

　　激光加工领域：在激光切割材料时，激光束的偏振方向是一个重要参数。与圆偏振光相比，径向偏振光可能会提高切割速度，同时，径向偏振光束在钻取和切割高纵横比特征方面更为有效，可提高加工质量，减少影响加工结构边缘质量的变形。