ARCoptix可變螺旋板

瑞士ARCoptix生產的Variable spiralplate（VSP）,也被稱為液晶可變螺旋板，是一種無源液晶光學元件，其能夠將簡單的激光束改變為具有軌道動量（L＝1或L＝2）的渦旋光束或徑向偏振光束。VSP可變渦旋波片是完美透明的光學元件，不受散射或衍射光的影響（除了材料的吸收損失）。從同質線性偏振光束到徑向，方位角的轉換可以簡單地通過將VSP放置在激光束的光路上來實現。只需更改VSP（Q-Plate）上的偏置，即可獲得不同的輸出偏振模式。

Arcoptix可變螺旋板產品特點：

-只需更改偏置或輸入極化，即可生成許多不同的圓對稱和連續偏振分布。

-單個元件適用于從400至1500nm的所有波長。

-適用于所有類型的激光以及飛秒脈沖激光。

-能夠產生軌道動量和螺旋光束。

-能夠產生徑向和方位極化分布。

-無損耗，無散射，無衍射，無片段。

Arcoptix可變螺旋板作為螺旋相位板使用（SPP）

VSP的其中一個應用是將具有圓形（左或右）偏振的平面波前轉換為具有光學渦旋的光束（光束中心具有不確定相位）。這種光束帶有軌道動量（OAM），并具有螺旋波前，如下圖所示。Q-PLATE的延遲由交流偏置控制，可以將其調整為50-1500nm之間的任何所需值。 作為附加功能，只需更改Q-PLATE上的偏置即可在100ms內打開或關閉軌道動量。

Arcoptix可變螺旋板用于徑向極化

作為Arcoptix徑向極化轉換器（LINK）的產物，VSP（拓撲電荷Q=0.5）能夠將線性輸入極化轉換為徑向或方向極化（取決于輸入極化）。通過簡單的調整施加于VSP上的交流電壓（0-5V），可以使相同的Q-PLATE適用于任何波長。

Arcoptix可變螺旋板的產品應用：

-拉蓋爾高斯光束

作為ARCoptix的偏振轉換器，Q-Plate能夠產生甜甜圈形狀的焦點，可用于許多應用。光束的拓撲電荷（在制造時由螺旋板定義）可以產生不同尺寸的環形焦點（拓撲電荷越高，環的尺寸越大）

-軌道角動量

當偏振轉換器與偏振器結合使用時，會得到一個可用作偏振軸查找器（PAF）的設備。看著PAF，當入射偏振為線性時，會出現一個暗段。暗段的方向給出了偏振方向。

-雙折射材料的檢查：

在兩個PAF（兩個帶有兩個偏振轉換器的偏振器）之間放置一種雙折射材料時，可以一眼就能看出樣品的雙折射特性（特征干涉色和主軸）。樣品和偏振器都不必旋轉。

-螺旋波前

螺旋板產生具有螺旋波或軌道動量的光束。這樣的光束可以用來制造自旋粒子，也可以用于電信應用。

-雙光子顯微鏡、STED、等離子體顯微術

在切割材料時，激光束的偏振方向是一個重要的參數。使用P偏振光的切割速度是S偏振光切割速度的兩倍以上。因此，大多數切割機都會釋放圓形偏振光，從而導致平均切割速度和切割方向的獨立性。與圓偏振光相比，徑向偏振光終會提高切割速度，而偏振轉換器能承受高強度功率（500W/cm~2）

-雙光子顯微鏡、STED、等離子體表面共振

聚焦不同拓撲電荷的LG光束，可以在聚焦點產生各種強度和偏振模式，具有STED、雙光子顯微鏡或等離子體表面共振的有趣特性。改變螺旋板的相位延遲和產生不同的拓撲電荷的可能性提供了各種各樣有益的構型。

Arcoptix可變螺旋板驅動設備：

可變螺旋板可以用標準實驗室功能驅動器驅動，也可以使用Arcoptix USB驅動程序。可變螺旋板帶有與Arcoptix USB LC Driver兼容的LEMO連接器。

Arcoptix LC（液晶）驅動程序是為驅動偏振轉換器而優化的USB計算機控制電源，可變螺旋板的相位延遲可以通過調節其兩個電極上的偏置來調節。可以將延遲調整到所使用的激光波長。

LC驅動器具有兩個獨立的輸出（Lemo連接器）。它們通過一個簡單的Windows兼容軟件進行控制。輸出具有可變的振幅，極性反轉，頻率為1.6KHz。這確保了電池內部LC層的均勻變化。可以根據需要提供外部觸發輸入。

Arcoptix可變螺旋板的主要應用：

-適用于寬波長范圍的1/2波片

-可由電壓控制的旋轉效應

-放置于兩個交叉偏振片之間作為光學快門

-與飛秒激光器相似的脈沖激光兼容

Arcoptix可變螺旋板和徑向偏振轉換器對比：

     可變螺旋板和徑向偏振轉換器都能產生徑向偏振光，可變螺旋板能產生徑向偏振光和渦旋光束，徑向偏振轉換器能產生徑向偏振光和方向角偏振光，兩者同屬偏振光學器件，因此用戶容易將兩者混淆。下面表格是兩種器件的詳細對比。

Arcoptix可變螺旋板的主要參數：