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新品推荐|BS系列非偏振分束立方体:偏振千变,分光如一

发布人: 发布时间:2026-10-22 文字: 大 中 小

分束,是很多光路的第一步,也常是容易被低估的一步。非偏振分束立方体将“偏振”从分光变量中剥离,让每一束光都获得稳定、确定的能量分配。
 

一、应用背景
 

在干涉测量、激光监测、荧光成像与量子光学等大量光路系统中,“一分为二”是*基础也*关键的操作:一路进探测器,一路做参考;一路测量,一路监控。

分束看似简单,但对偏振敏感的光路而言,它可能成为系统稳定性的短板:输入光的偏振态一旦改变——如激光器输出偏振波动、光纤出射光偏振随机、样品散射光偏振变化——偏振敏感分束镜的分光比就会随之漂移,进而导致干涉条纹对比度下降、测量重复性变差。

不过,现有分束方案并非在所有光路中都适用:
 

  • 偏振分束立方体(PBS)按正交偏振分量分离光束(s光反射、p光透射),其两路输出能量比完全由入射光的偏振组成决定;一旦偏振态随机变化或发生漂移,两路能量分配就会随之改变,无法提供稳定的分光比。

  • 平板分束镜则存在背面反射产生的鬼像,且透射与反射两路光程不一致,在干涉类应用中需要额外补偿。

面向偏振敏感光路,BS系列非偏振分束立方体提供了一种偏振无关的分束方案。
 

 

 

二、偏振无关分光的优势与原理
 

BS系列非偏振分束立方体的核心:在标称工作波段和设计入射角内,将偏振从分光变量中剥离。无论入射光偏振态是否稳定、是否完全偏振,分光比均保持稳定。BS系列将偏振无关分光+立方体等光程集成于单一元件,其优点在于:
 

分光更稳定:分光比对偏振态不敏感,系统重复性有保障。
 

光路更简洁:立方体结构无平板式背面鬼像,透射与反射等光程,干涉应用无需额外补偿。
 

技术原理
 

为什么偏振会影响分光?

当光束倾斜入射到镀膜表面时,光学薄膜对p光与s光的有效折射率不同,反射率也随之不同。对偏振敏感的分束膜而言,入射光偏振态的变化会直接导致反射/透射比例波动——这正是分光比漂移的根源。

图:p/s 光在镀膜表面的反射差异示意
 

非偏振分束立方体如何做到与偏振无关?
 

BS系列采用金属-介质混合膜设计,在目标波段内对p光与s光的反射率差异进行平衡与压平,使分光比在任意偏振态下均保持稳定。

立方体结构带来两个额外优势:
 

等光程:两个直角棱镜在斜边面处胶合,透射光束与反射光束在立方体内的几何路径相等、材料相同,因此两路光在立方体内的光程相等(等光程),不会由分束元件引入附加光程差,适合干涉类应用。
 

无鬼像:出射两束光相互垂直、位置确定,不存在平板分束镜因前后表面平行而产生的背面反射鬼像


三、核心参数速览
 
分光比(R:T) 型号 尺寸 工作波长 表面平整度(@633 nm)
10:90 BS20-1090-A 20.0mm 400–700nm /
BS12.7-1090-B 12.7mm 700–1100nm /
BS12.7-1090-C 12.7mm 1100–1600nm /
30:70 BS12.7-3070-B 12.7mm 700–1100nm λ/6
BS25.4-3070-B 25.4mm 700–1100nm λ/6
BS12.7-3070-C 12.7mm 1100–1600nm λ/6
BS20-3070-C 20.0mm 1100–1600nm λ/6
50:50 BS12.7-5050-A 12.7mm 400–700nm λ/10
BS12.7-5050-B 12.7mm 700–1100nm λ/10
BS20-5050-B 20.0mm 700–1100nm λ/10
BS25.4-5050-B 25.4mm 700–1100nm λ/10
BS12.7-5050-C 12.7mm 1100–1650nm λ/10
BS25.4-5050-C 25.4mm 1100–1650nm λ/10
70:30 BS25.4-7030-A 25.4mm 400–700nm λ/6
BS12.7-7030-B 12.7mm 700–1100nm λ/6
BS25.4-7030-C 25.4mm 1100–1600nm λ/6
90:10 BS12.7-9010-B 12.7mm 700–1100nm λ/6
BS12.7-9010-C 12.7mm 1100–1600nm λ/6
BS20-9010-C 20.0mm 1100–1600nm λ/6

 

四、应用领域与场景
 

BS系列非偏振分束立方体广泛适用于干涉测量与精密计量、激光功率监测与光路监控、荧光成像与显微系统、量子光学实验、光谱分析以及激光加工在线监测等光路。
 

随机偏振光源的分束。光纤出射光、部分激光器的输出光偏振态并不稳定,使用偏振敏感分束器时分光比会随偏振漂移;BS系列将分光比从偏振态中解耦,监测与测量结果更可靠。
 

干涉系统里的等光程分束。透射与反射两路光在立方体内光程相等、同时到达输出面,且无背面鬼像,省去光程补偿环节,干涉条纹对比度更有保障。
 

主路输出+弱路监测。利用10:90、30:70等非对称分光比,让大部分能量直行进入主光路,小部分反射用于功率监测或波长采样;镀膜吸收损耗低,分束对主路能量影响小。
 

偏振敏感探测光路。荧光成像、偏振成像等需要保留光束偏振信息的系统,使用偏振无关(非偏振)分束元件,可使分光能量比不随入射偏振态变化,保证两路能量分配稳定。需说明的是,'非偏振'指的是强度分配上的偏振无关,并不等同于偏振态本身完全不变——反射/透射仍会引入一定相位延迟;若系统对偏振态保持有严格要求,应进一步确认元件的相位延迟(retardance)指标。
 

BS系列非偏振分束立方体现已上线卓立商城,产品提供五种分光比、三个波段、三种尺寸,如需了解更多或选型指导,欢迎咨询。