Cosa sono i Beamsplitters?

Costruzione dei Beamsplitters | Tipi di Beamsplitters

I Beamsplitters sono componenti ottici utilizzati per dividere la luce incidente con un determinato rapporto in due fasci separati. Inoltre, i beamsplitters possono essere usati al contrario per combinare due fasci diversi in uno solo. I beamsplitters sono spesso classificati secondo la loro costruzione: cubo o piastra (Tabella 1).

Tabella 1: Confronto dei Beamsplitter a cubo e a piastra
Splitters a cubo	Splitters a piastra
Figura 1: Cube Beamsplitter Figura 2: Plate Beamsplitter Tipi di Beamsplitters Figura 3: Splitter di raggi polarizzati Figura 4: Beamsplitter non polarizzante Figura 1: Cube Beamsplitter	Figura 2: Plate Beamsplitter
Cube Beamsplitters sono costruiti usando due prismi ad angolo retto (Figura 1). La superficie dell’ipotenusa di un prisma è rivestita, e i due prismi sono cementati insieme in modo da formare una forma cubica. Per evitare di danneggiare il cemento, si raccomanda di trasmettere la luce nel prisma rivestito, che spesso presenta un segno di riferimento sulla superficie di terra.	I beamsplitters a piastra consistono in una sottile piastra di vetro piatta che è stata rivestita sulla prima superficie del substrato (Figura 2). La maggior parte dei beamsplitter a piastre è dotata di un rivestimento antiriflesso sulla seconda superficie per rimuovere le riflessioni di Fresnel indesiderate. I beamsplitter a piastra sono spesso progettati per un AOI di 45°. Per i substrati con un indice di rifrazione di 1,5 e un AOI di 45°, la distanza di spostamento del fascio (d) può essere approssimata usando l’equazione della figura 2.

Tipi di Beamsplitters

I Beamsplitters standard sono comunemente usati con fonti di luce non polarizzata, come quella naturale o policromatica, in applicazioni dove lo stato di polarizzazione non è importante. Sono progettati per dividere la luce non polarizzata ad uno specifico rapporto Riflessione/Trasmissione (R/T) con tendenze di polarizzazione non specificate.

Gli splitter polarizzanti sono progettati per dividere la luce in fasci riflessi polarizzati S e trasmessi polarizzati P. Possono essere usati per dividere la luce non polarizzata in un rapporto 50/50, o per applicazioni di separazione della polarizzazione come l’isolamento ottico (Figura 3).

Figura 3: Splitter di raggi polarizzati

Splitatori di raggi non polarizzati dividono la luce in uno specifico rapporto R/T mantenendo lo stato di polarizzazione originale della luce incidente. Per esempio, nel caso di un beamsplitter non polarizzante 50/50, gli stati di polarizzazione P e S trasmessi e gli stati di polarizzazione P e S riflessi sono divisi nel rapporto di progetto. Questi beamsplitter sono ideali per mantenere la polarizzazione in applicazioni che utilizzano luce polarizzata (Figura 4).

Figura 4: Beamsplitter non polarizzante

Beamsplitter dicroico divide la luce per lunghezza d’onda. Le opzioni vanno dai combinatori di raggi laser progettati per specifiche lunghezze d’onda del laser agli specchi caldi e freddi a banda larga per dividere la luce visibile e infrarossa. Questo tipo di beamsplitter è comunemente usato nelle applicazioni di fluorescenza.