جهاز تدوير وعزل فاراداي في الفضاء الحر

مقدمة عن منتجات RealLight من دوارات فاراداي في الفضاء الحر والعوازل البصرية
1. نظرة عامة على المنتج
تُطوّر شركة RealLight بشكل مستقل مُدوِّرات فاراداي في الفضاء الحر وعوازل فاراداي البصرية، وهي مكونات مغناطيسية بصرية أساسية تعتمد على تأثير فاراداي المغناطيسي البصري غير التبادلي. وتعتمد هذه المنتجات على بلورات TGG عالية الجودة من غارنيت تيربيوم غاليوم المغناطيسي البصري، ومكعبات فاصلة شعاع الاستقطاب (PBS) عالية الدقة، ومجموعات مغناطيسية دائمة عالية الإكراه. يتوفر خطان من المنتجات: مُدوِّرات فاراداي وعوازل فاراداي، تغطي أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء القريبة السائدة 1030 نانومتر و1064 نانومتر، مع فتحتين شفافتين قياسيتين (2.5 مم / 5 مم) ضمن عبوة موحدة من الحجم 3.

يقوم مُدوِّر فاراداي بتدوير الضوء المستقطب خطيًا بدقة بزاوية 45 درجة، حيث تتحدد زاوية الدوران فقط بواسطة المجال المغناطيسي الداخلي، وهي مستقلة عن اتجاه انتشار الشعاع. يُشكِّل هذا المُدوِّر، المُجمَّع مع مُقسِّمات شعاع الاستقطاب الأمامية والخلفية، عازلًا بصريًا أحادي الاتجاه يحجب بكفاءة الضوء المنعكس للخلف، مما يحمي مصادر البذر والمذبذبات وليزر التضخيم من تداخل التغذية الراجعة البصرية. يُستخدم على نطاق واسع في أنظمة تضخيم ليزر البذر، وليزر النمط المُقفل، ومصادر ضوء أشباه الموصلات، وأجهزة القياس البصرية، والمذبذبات البارامترية البصرية (OPO). تتوفر إمكانية التخصيص لأطوال موجية خاصة، وفتحات أكبر، وتصميمات بصرية مُخصصة.

2. مبدأ العمل
2.1. جهاز تدوير فاراداي
يعتمد هذا التأثير على التأثير المغناطيسي البصري غير التبادلي لفاراداي: فعندما يمر ضوء مستقطب خطيًا عبر بلورة TGG موضوعة في مجال مغناطيسي محوري ثابت، يدور مستوى استقطابها بزاوية ثابتة قدرها 45 درجة. ويبقى اتجاه الدوران متطابقًا لانتشار الضوء للأمام وللخلف، مما يميزه عن الألواح الموجية التبادلية، ويجعله ضروريًا لتعديل الاستقطاب وتجاويف الحلقة أحادية الاتجاه.

2.2. عازل فاراداي
يتكون من مكعب PBS المدخل + جهاز تدوير فاراداي بزاوية 45 درجة + مكعب PBS المخرج:
- الإرسال الأمامي: يمر الضوء المستقطب خطيًا عبر المستقطب → يدور 45 درجة → يتماشى مع محور الإرسال الخاص بالمحلل، وينقل بفقد منخفض؛
- الانعكاس العكسي: يمر الضوء المنعكس عبر الدوار ويدور بزاوية 45 درجة أخرى في نفس الاتجاه، مما ينتج عنه دوران كلي بزاوية 90 درجة. يصبح استقطابه متعامدًا مع مستقطب الإدخال ويتم حجبه تمامًا، مما يحقق نقلًا أحادي الاتجاه للضوء وكبحًا للارتجاع.

3. المزايا الأساسية للمنتج
3.1. عزل عالي، ونسبة إخماد عالية، ونفاذية عالية
تحقق جميع العوازل عزلاً يزيد عن 30 ديسيبل؛ وتوفر الدوارات نسبة إخماد تزيد عن 30 ديسيبل. تتجاوز نفاذية الدوارات 95%، بينما تتجاوز نفاذية العوازل الأمامية 90%، مما يقلل من الفقد البصري لتصميمات بصرية دقيقة.

3.2. بلورة مغناطيسية بصرية TGG ذات عتبة تلف عالية
بلورة TGG فائقة الجودة كمادة أساسية. بالنسبة لنبضات مدتها 10 نانوثانية، يصل حد التلف إلى 5 جول/سم² عند 1030 نانومتر و10 جول/سم² عند 1064 نانومتر. تقاوم التشوه الحراري تحت تأثير الليزر النبضي عالي الذروة، مما يجعلها مثالية لأنظمة الليزر ذات التبديل Q وأنظمة الليزر ذات النمط المقفل.

3.3. فتحات متعددة وأطوال موجية قياسية للأشعة تحت الحمراء القريبة
أطوال موجية قياسية 1030/1064 نانومتر مع فتحات شفافة اختيارية 2.5 مم و5 مم، تلبي احتياجات كل من الحزم الدقيقة الصغيرة والحزم العريضة عالية الطاقة. يدعم نطاق الطول الموجي المتوسط ​​أنظمة الليزر القابلة للضبط بالقرب من أطوال الموجات المستهدفة.

3.4. تصميم نافذة هروب مزدوجة في كلا الطرفين
تعمل نوافذ هروب الضوء الشارد المزدوجة على كلا الجانبين على تصدير الضوء الشارد المستقطب، مما يتجنب تداخل الانعكاس الثانوي داخل المسار البصري ويحسن نسبة الإشارة إلى الضوضاء للنظام ككل.

3.5. استقطاب خرج قابل للتحكم ومجال مغناطيسي مستقر
تضمن المغناطيسات الدائمة ذات الإكراه العالي مجالًا مغناطيسيًا مستقرًا على المدى الطويل مع تفاوت في زاوية الدوران 45 درجة ≤±1 درجة. يتيح دوران الاستقطاب الدقيق التحكم في استقطاب الخرج لإجراء تجارب استقطاب كمية.

3.6. التغليف الميكانيكي القياسي الحجم 3
هيكل موحد من الحجم 3 ذو أبعاد عادية، متوافق مع حوامل البصريات السائدة وأنظمة الأقفاص من أجل التكامل السريع في تجاويف الليزر ومسارات التضخيم البصرية.

4. مجالات التطبيق الرئيسية
4.1. أنظمة تضخيم الليزر البذري
تعمل العوازل المثبتة بين مصدر البذور ومرحلة التضخيم على منع الضوء المنعكس للخلف، مما يحمي ليزرات البذور ذات عرض الخط الضيق من تقلبات الطاقة والتشوه الطيفي والتلف لتحقيق استقرار الإخراج المضخم.

4.2. ليزرات نبضية ذات نمط قفل / مفتاح Q
يتم تركيبه عند مخرج التجويف للتخلص من التغذية الراجعة البصرية من المكونات الخارجية، مما يؤدي إلى استقرار توقيت النبضات وقمع ضوضاء النبضات.

4.3. أنظمة الليزر شبه الموصلة
يمنع انعكاس الواجهة في المسارات البصرية لأشباه الموصلات أحادية/متعددة الأنماط لتقليل اضطراب الطاقة، وهو مثالي لمصادر ضوء الإثارة الدقيقة رامان والفلورة.

4.4. معدات القياس البصري الدقيق
يستخدم في أجهزة قياس التداخل، وإعدادات القياس الطيفي والاستقطابي لقمع الانعكاسات الضالة وتحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء وقابلية تكرار البيانات.

4.5. المذبذبات البارامترية البصرية (OPO)
يمنع العزل أحادي الاتجاه في تجاويف الضخ والرنين الضوء الخلفي الرنيني من التأثير على مصادر الضخ ويضمن ضبطًا مستقرًا للطول الموجي.


5. ملخص المنتج
تتميز دوارات وعوازل فاراداي في الفضاء الحر من RealLight بمزايا أساسية: عزل عالٍ، ونفاذية عالية، وعتبة عالية للتلف الناتج عن الليزر، ودوران دقيق بزاوية 45 درجة غير تبادلي، وتغليف قياسي. وهي مزودة ببلورات مغناطيسية بصرية TGG فائقة الجودة وهياكل مغناطيسية دائمة مستقرة، وتغطي مجموعة منتجاتها أطوال موجية 1030/1064 نانومتر مع خيارات فتحة 2.5/5 مم. تعمل العوازل على حجب الضوء المنعكس بشكل فعال لحماية جميع أنواع الليزر؛ بينما تدعم الدوارات تعديل الاستقطاب وبناء تجويف حلقي أحادي الاتجاه. تُستخدم هذه المنتجات على نطاق واسع في أنظمة الليزر العلمية والصناعية المتطورة، بما في ذلك التضخيم النبضي، وقفل الأنماط، ومذبذبات التذبذب البصري (OPO)، مع دعم كامل للتخصيص. وتُعد هذه المنتجات مكونًا محليًا مفضلًا عالي الأداء للاستقطاب المغناطيسي البصري.