可变涡旋波片和涡旋波片,零级涡旋半波片的参数对比和使用差异

有些客户容易混淆ARcoptix电控可变涡旋波片与WOP的S波片，LB聚合物涡旋波片以及TL零级涡旋半波片。这四款产品虽然有多个品名，例如：涡旋波片，S波片，零级涡旋半波片，径向偏振转换片，但它们的核心功能完全相同，都是实现将线性偏振光转换为径向或角向偏振光束，将圆偏振光转换为涡旋光束。不过，他们在功能原理、应用场景上还是有一些区别。我们整理了ARcoptix电控液晶可变涡旋波片与WOP 径向偏振转换片，LB聚合物涡旋波片以及TL零级涡旋半波片的核心参数差异和使用场景列举出来，帮助客户更好的区分，从而在实际应用中选择出更符合其需求的产品。

从上述表格我们可以清晰地看到，ARcoptix电控可变涡旋波片的制作工艺和核心原理与WOP S波片，LB涡旋波片以及TL的零级涡旋半波片完全不同。ARcoptix波长可调涡旋波片制作工艺是通过电控取向，其核心材料是向列相液晶 (Nematic LC) - 液态晶体，封装在玻璃基板间。液晶分子受电压调控，通过电压改变液晶分子的排列角度，从而实时、连续地调整有效相位延迟。其最大的特点是波长可调，可适配400nm-1700nm宽光谱内不同波长的需求。

WOP 径向偏振转换片是通过飞秒激光直写或等离子体刻蚀等先进的微纳加工技术，在熔融石英内部刻制纳米光栅技术。通过“人工双折射”实现空间变化的相位延迟。单一中心波长，每个型号有特定带宽（如±15nm）。

LB涡旋波片和索雷博的零级涡旋半波片都是通过光控取向工艺制成，液晶分子的排列方式已经固化。

ARcoptix电控可变涡旋波片与径向偏振转换器，涡旋波片工作原理差异

ARcoptix可变涡旋波片是一个结构紧凑的小型集成设备，内部由可变相位延迟器，偏振转换器和径向偏振转换器三部分组成，能将入射线偏振光转换为径向或者角向矢量偏振光，通过外加电压（0-7V AC），可动态控制输出光束在径向、角向等不同偏振模式间切换，并可结合透镜等产生涡旋光——拉盖尔-高斯光束。

其本质上是一个矢量偏振转换器，通过液晶分子排列，将均匀的线偏振光转换为偏振方向呈径向或角向分布的光束。这种光束本身不具有螺旋相位，不是传统意义的涡旋光。但当用高数值孔径（NA）的透镜强聚焦这种径向偏振光时，光束中不同方向的偏振分量在焦点处会发生干涉，最终合成出中心强度为零的环形光斑，这时的光场在焦点区域具备了类似涡旋光的特性。所以，透镜聚焦是ARcoptix可变涡旋波片产生环形“涡旋”光斑的必要步骤。

S波片可以将入射线性偏振光转换为径向或角向矢量偏振光，将圆偏振转换为涡旋光。当圆偏振光入射时，其内部纳米光栅的空间变化的快轴方向，会基于几何相位原理，直接给光束附加一个螺旋形的相位波前，从而生成携带轨道角动量的涡旋光束，这个过程本身就是完整的转换，后续无需用透镜来“产生”涡旋。

LB的涡旋波片可以将线性偏振光转换为径向或角向偏振光束，将圆偏振转换为涡旋光。对于不同阶数m的涡旋波片，m值越小，出射光束中心孔的尺寸越小；反之，m值越大，则出射光束中心孔的尺寸越大。

索雷博提供m = 1或m = 2的零级涡旋半波片，两种阶次之间的差异在于波片通光孔径上的快轴分布不同。因而，它们会将线偏振光变成不同的偏振图案，将圆偏振转换为涡旋光。m = 1和m = 2的波片都可以产生涡旋光束；但是最终光束的偏振方向不同，相比于m=2的波片，m = 1的波片会产生更小、更圆的空心孔。

波长可调涡旋波片和径向偏振转换片，涡旋波片，零级涡旋半波片适用场景的区别

ARcoptix电控可变涡旋波片具有电可调特性，适用于400nm-1700nm宽波段，如果用户需要在同一光路中动态地、快速地切换偏振态，ARCoptix的液晶可变涡旋波片是理想选择。

WOP 径向偏振转换片能在一定波长范围内提供稳定、可靠的性能。其纳米光栅结构刻在石英内部，非常耐用，有着极高的损伤阈值和透过率，适合于处理高峰值功率的飞秒或纳秒激光，可用于STED显微镜或高精度激光加工、微钻高纵横比通道。

LB聚合物涡旋波片，用于加工宽深比要求较高的微孔，玻璃切割、半导体加工、精密激光打孔。

TL零级涡旋半波片适用于3D显示、偏振成像和衍射光学应用，如偏振光栅、偏振测定和光束转向控制。