日本西格玛光机（OptoSigma）DEQ石英退偏器：激光消偏振技术的核心原理、应用场景

在某些特定的光学应用场景中，常常需要消除偏振光的影响。因此， Optosigma整理消偏振技术并总结如下，以便查阅。日本西格玛光机（OptoSigma）作为全球领先的光学元件制造商，其DEQ石英退偏器采用先进的'空间打散'技术，能有效消除激光系统中的偏振效应。本文全面解析消偏振技术的三大实现方式（时间、空间、波长打散），并详细介绍西格玛光机DEQ石英退偏器的工作原理、技术特性及优化使用方法。内容涵盖楔形晶体设计、光束分裂机制、相位调制原理，以及如何在高功率激光加工、精密光学测量和生物医学成像等场景中实现最佳消偏振效果。同时提供选型建议、使用注意事项及常见问题解答，帮助工程师和科研人员选择最适合的偏振消除方案。

如何将偏振光转换为非偏振光

消除偏振光的过程被称为“Scramble”（打散）。“Scramble”在英语中有“搅拌”或“混合”的意思。比如，经典鸡蛋料理“Scrambled Egg”（炒蛋）就是在搅拌过程中完成的。
换句话说，消偏振的原理是将原本只有特定偏振方向的光，转换为包含各种随机偏振方向的混合状态，从而消除偏振特性。实现消偏振有三种方法：消偏振可以通过改变偏振光在“时间”“空间”或“波长”上的状态来实现。

时间上的打散（Time Scramble）

通过时间变化来改变偏振状态。

空间（方向）打散（Spatial Scramble）

通过空间位置的变化来改变偏振状态。

波长（频率）打散
通过改变波长来转换偏振状态。

然而，对于激光等光源而言，要在时间、空间和频率三个维度上实现完全的消偏振，在技术上被认为极具挑战性。

关于西格玛光机DEQ石英退偏器的消偏振技术说明

Optosigma DEQ石英退偏器是一种基于"空间打散"原理实现偏振消除的光学元件。该元件采用具有特定光轴方向的水晶等光学晶体，经楔形研磨加工制成。

工作原理：

光束分裂：当与晶体光轴呈45°夹角的线偏振光入射时，会像沃拉斯顿棱镜一样分裂为两束存在夹角的光束

分裂后的两束光分别携带正交偏振态

石英旋光片相位调制：由于楔形晶体的厚度差异导致通过不同位置的光束产生相位延迟（偏振波时序差）

在光束重叠区域形成连续变化的偏振态序列：P线偏振→椭圆偏振→圆偏振→椭圆偏振→S线偏振→...

最终实现偏振态的"空间打散"混合（参见"空间打散"示意图）

西格玛光机DEQ石英退偏器消偏振技术特性:

局限性：消偏振效果仅限于光束重叠区域，空间维度上属于不完全消偏振，但可实现时间/频率维度的偏振消除

优化条件：

✓ 需使用较大光束直径（小光斑会导致重叠区不足）

✓ 必须确保入射偏振方向与晶体光轴精确保持45°

使用警告：

× 远离石英旋光片时会导致光束物理分离

× 透镜聚焦时会产生双焦点现象