全波液晶可變延遲器/波片

特性

?可變波片主動控制光的偏振態和/或相位延遲

?延遲范圍：

?0 nm到λ，用于帶殘余延遲補償的LC延遲器

?~30 nm到λ，用于無補償的LC延遲器

?通光孔徑：?10 mm或?20 mm

?低延遲均勻性(詳情請看規格標簽)

?兼容我們的LCC25和KLC101電壓控制器(單獨出售)

Thorlabs的全波液晶延遲器(LCVR)利用向列型液晶盒作為可變波片。由于沒有移動部件，可實現微秒級的響應時間(詳情見響應時間標簽)。我們提供五種常用波長范圍的增透膜：350 - 700 nm、650 - 1050 nm、1050 - 1700 nm、1650 - 3000 nm或3600 - 5600 nm(透過率和延遲數據請查閱性能標簽)。

Thorlabs提供兩種通光孔徑的尺寸：?10 mm和?20 mm。兩種尺寸都可選兩種可變延遲范圍：0 nm到λ的延遲，用于帶殘余延遲補償的延遲器，~30 nm到λ的延遲，用于無補償的LC延遲器。我們有補償的延遲器集成了由液晶聚合物制造的相位補償器，可以補償LCVR的殘余延遲，以在特定的驅動電壓下實現真正的零延遲(更多信息，請看性能標簽)。其結構與原理如下所述。

我們?10 mm延遲器的外徑為1英寸，兼容?1英寸光學元件安裝座。我們?20 mm延遲器的外徑為2英寸，兼容?2英寸光學元件安裝座。請看規格標簽，了解推薦的兼容安裝座。

性能
這些液晶可變延遲器擁有優異均勻性、低光損耗和低波前畸變。我們的延遲器還具有快速響應時間、寬工作溫度范圍、寬波長范圍。詳情請見規格、性能和響應時間標簽。我們同樣提供熱穩定全波延遲器，它具有更好的長期穩定性。

工作
如圖1所示，液晶可變延遲器由填滿液晶(LC)分子溶液的透明液晶盒組成，可用作可變波片。在未加電壓的情況下，液晶分子的定向由取向膜決定，取向膜為有機聚酰亞胺(PI)膜層，其分子在制造過程中沿摩擦方向排列。由于LC材料的雙折射性，該LC延遲器可以用作光學各向異性波片，其慢軸標記在機械外殼上，且與延遲器的表面平行。透明盒壁的兩個平行面鍍有透明導電膜，因此可在液晶盒上施加電壓。加上交流電壓后，液晶分子會根據所加電壓Vrms改變默認排列方向。因此，改變施加電壓可以主動控制液晶可變延遲器的延遲。

殘余延遲補償
由于PI層表面錨定，即使施加電壓，仍有一些液晶分子無法改變方向，尤其是靠近取向膜的分子。這就使得LC延遲器在工作期間產生了殘余延遲。Thorlabs無補償的LC延遲器在25 Vrms驅動電壓下具有~30 nm的殘余延遲，如上方圖2所示。為了滿足敏感應用中真正的零延遲需要，我們提供有補償的LC延遲器。由液晶聚合物(LCP)構成的補償板粘合在液晶盒上，其慢軸垂直于液晶盒的慢軸。LCP補償層的固定延遲為~50 nm。因此，特定驅動電壓在5 V到20 V之間時，液晶盒與補償器的延遲相互抵消，產生真實零延遲。但是，這可能會導致延遲均勻性稍微變低，響應時間變慢，總厚度增加。

控制器
雖然采用交流電壓(0到25 Vrms)，但LCC25和KLC101控制器(下方出售)提供主動直流偏移補償。直流偏移補償將液晶設備的直流偏置置零，以抵消電荷積累。

工作原理

高延遲

低延遲

圖1：在向列相位時，液晶分子有序排列，分子呈現拉伸狀，形成光各向異性。施加電場時，分子沿電場排列，雙折射的水平通過液晶分子的傾斜控制。

殘余延遲補償

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無補償的LC延遲器

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有補償的LC延遲器

圖2：無補償的液晶延遲器的最小延遲為~30
nm。我們有補償的LC延遲器包含液晶聚合物補償器，其具有固定延遲和慢軸，且慢軸與可變液晶盒的慢軸垂直。因此我們有補償的延遲器就可實現0 nm的最小延遲。

?10 mm全波液晶延遲器，有補償，已安裝

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在整個通光孔徑范圍內

?通光孔徑?10 mm

?延遲量：0 nm到λ

?最小延遲補償0 nm

?外徑1英寸

?3種標準的增透膜可選

Thorlabs通光孔徑為?10 mm、有補償的、全波液晶延遲器可選增透膜的波長為350 - 700 nm(LCC1413-A)、650 - 1050 nm(LCC1413-B)或1050 - 1700 nm(LCC1413-C)。延遲器內集成的補償層可在5
V到20
V之間的特定驅動電壓下實現最小為0 nm的延遲(更多信息，請看性能標簽)。這些延遲器的外直徑為1英寸，兼容我們所有的?1英寸光學安裝座，安裝座可以安裝厚度為9 mm的光學元件。延遲器前面的刻線表示慢軸。此外，這些已安裝的延遲器具有長為930 mm的BNC電線，以便電連接。RSP1(RSP1/M)安裝座提供精確的旋轉調節和接桿安裝，使用CRM1P(CRM1P/M)可進行30 mm籠式安裝。

?10 mm全波液晶延遲器，無補償，已安裝

?通光孔徑?10 mm

?延遲量：~30 nm到λ

?外徑1英寸

?5種標準增透膜可選

Throlabs通光孔徑?10 mm、無補償的、全波液晶延遲器可選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。這些延遲器的外徑為1英寸，與用于安裝8 mm厚光學元件的?1英寸光學安裝座兼容。延遲器前面的刻線表示其慢軸。此外，這些已安裝的延遲器具有長為930 mm的BNC電纜，用于電連接。RSP1(RSP1/M)安裝座可實現精密的旋轉調整和接桿安裝，使用CRM1P(CRM1P/M)可進行30 mm籠式安裝。

a
在整個通光孔徑范圍內

?20 mm全波液晶延遲器，有補償，已安裝

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在整個通光孔徑范圍內

?通光孔徑?20 mm

?延遲量：0 nm到λ

?最小延遲補償0 nm

?SM2外螺紋

?3種標準的增透膜可選

Thorlabs通光孔徑為?20 mm、有補償的、全波液晶延遲器可選增透膜波長為350 - 700 nm(LCC1423-A)、650 - 1050 nm(LCC1423-B)或1050 - 1700 nm(LCC1423-C)。延遲器內集成的補償層可在5 V到20 V之間的特定驅動電壓下實現最小0 nm的延遲量(更多信息，請看性能標簽)。這些延遲器具有SM2外螺紋，兼容我們的所有?2英寸螺紋光學安裝座，包括RSP2，其為SM2安裝座，具有精確的旋轉調節和接桿安裝，或LCRM2，可進行60 mm籠式安裝。延遲器前面的刻線表示慢軸。此外，這些已安裝的延遲器具有長為944 mm的BNC電線，用于電連接。

?20 mm全波液晶延遲器，無補償，已安裝

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在整個通光孔徑范圍內

?大通光孔徑?20 mm

?延遲量：~30 nm到λ

?外徑?2英寸

?3種標準增透膜可選

Throlabs的?20 mm通光孔徑、無補償的、全波液晶延遲器可選350 - 700 nm(LCC1223-A)、650 - 1050 nm(LCC1223-B)或者1050 - 1700 nm(LCC1223-C)三種增透膜。這些延遲器的外徑為2英寸，兼容用于安裝13 mm厚光學元件的?2英寸光學安裝座。RSP2安裝座可實現精密的旋轉調整和接桿安裝，而使用LCRM2可進行60 mm籠式安裝。此外，這些已安裝的延遲器具有長為930 mm的BNC電纜，用于電連接。

液晶控制器

?輸出方波電壓：0至±25 VAC

?LCC25：2000 ± 5
Hz

?KLC101：可調范圍為500 Hz至10
kHz

?內部和外部選項，用于調制輸出方波幅度

?使用設備面板編輯設置或通過PC的USB輸入進行控制

LCC25和KLC101液晶(LC)控制器均可用于操作Thorlabs的液晶盒、旋轉器和延遲器(除了帶集成控制器的LCC2415-VIS)。每個控制器都提供方波AC電壓輸出，其幅度可以在0
Vrms至±25
Vrms范圍內調節。兩種控制器都可實時自動探測任何直流偏移，并將其校正到±10 mV以內，這樣有助于延長液晶設備的使用壽命。

LCC25臺式控制器
LCC25 LC控制器可產生2000 Hz的方波AC電壓輸出。用戶通過前面板和USB接口選擇可兩種電壓電平，即電壓1和電壓2。LCC25在恒定電壓模式下運行時，控制器的輸出幅度等于兩個設定電壓電平其中一個的幅度。在調制模式下，2,000 Hz方波輸出的幅度將在電壓1和電壓2之間切換，其中頻率可通過內部設置(0.5 Hz至150 Hz)，或通過0至5 V TTL輸入外部觸發(0.5 Hz至500 Hz)。LCC25控制器的軟件還可通過起始電壓、終止電壓、電壓步長和駐留時間來定義電壓序列。

KLC101 K-Cube™控制器
KLC101 K-Cube™ LC控制器屬于Thorlabs緊湊型控制器系列產品之一。這款控制器提供方波AC輸出電壓，其中用戶可設置的頻率為500 Hz至10 kHz，并且封裝尺寸小，僅為60.0 mm x 60.0 mm。控制器可以存儲兩種電壓和頻率組合，PresetV1和PresetV2，可選擇其中一個作為輸出。此外，控制器頂面板、軟件和觸發端口都可創建自定義輸出電壓序列。使用頂部面板控件或軟件，可將電壓設置為以0.1到150 Hz范圍內的速率在PresetV1和PresetV2之間切換。在此模式下，其中一個觸發端口將輸出5 V邏輯信號，高電平指示輸出為PresetV2，低電平指示輸出為PresetV1。另外，可以將觸發端口用作5 V邏輯信號的輸入端口，以在PresetV1和PresetV2之間切換。此軟件還支持序列和掃描模式。序列工具可用于設置輸出電壓幅度、頻率和步長持續時間的序列。在掃描模式下，KLC101控制器將以用戶的步長和步長持續時間在用戶設置的起始和終止電壓之間進行掃描。

請注意，KLC101控制器不附帶電源。對于需要單個K-cube的應用，可以使用TPS002電源(下方有售)。我們還提供可與多個K-cube一起使用的USB控制器集線器。

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占空比為50%時