Το φως, ως φορέας πληροφοριών και λειτουργιών ακρίβειας, παρουσιάζει θεμελιώδεις προκλήσεις στον οπτικό έλεγχο.Μεταξύ των πιο ενδιαφέρων λύσεων είναι οι κρυστάλλοι διπλής διάσπασης - υλικά ικανά να χωρίζουν το φως σε δύο δέσμες που ταξιδεύουν με διαφορετικές ταχύτητεςΗ τεχνολογία αυτή διαθέτει μετασχηματιστικές δυνατότητες για την οπτική καινοτομία.
Οι κρυστάλλοι διπλής διάθραξης είναι ανισοτρόπια οπτικά υλικά που χαρακτηρίζονται από δύο ξεχωριστούς δείκτες διάθραξης.υποβάλλεται σε διπλή αμβλύση - διαίρεση σε συνηθισμένες ακτίνες (o-rays) και ασυνήθιστες ακτίνες (e-rays) που διαδίδονται με διαφορετικές ταχύτητεςΑυτή η μοναδική ιδιότητα τους καθιστά ανεκτίμητους για τον έλεγχο της πόλωσης, την οπτική διαμόρφωση και τις εφαρμογές απομόνωσης.
Το φαινόμενο προέρχεται από ανιστροπικές ατομικές δομές μέσα σε κρυστάλλους.Οι διπλής αμβλύνσεως κρύσταλλοι παρουσιάζουν κατευθυνόμενες αντιδράσεις στο φως λόγω της μοριακής τους διάταξης..
Τα βασικά χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν:
- Συνηθισμένη ακτινοβολία (o-ray):Ακολουθεί τον νόμο του Σνελ με σταθερό δείκτη διάθλασης σε όλες τις κατευθύνσεις
- Ειδική ακτινοβολία (ηλεκτρονικές ακτίνες):Δείχνει μεταβλητό δείκτη διάθλασης που εξαρτάται από την κατεύθυνση διάδοσης
Ο οπτικός άξονας αντιπροσωπεύει έναν κρίσιμο προσανατολισμό του κρυστάλλου όπου εξαφανίζεται η διπλή αμβλύση.
Η ατομική διάταξη καθορίζει τα χαρακτηριστικά ανισοτροπίας.
Οι θερμικές μεταβολές αλλάζουν τις σταθερές πλέγματος και τις ατομικές δονήσεις, αλλάζοντας δυνητικά σημαντικά τους δείκτες διάθλασης και τις οπτικές ιδιότητες.
Η διπλή διάθλαση ποικίλλει ανάλογα με το μήκος κύματος (εφέ διασποράς), απαιτώντας προσεκτική επιλογή υλικού για συγκεκριμένες φασματικές εφαρμογές.
Η μηχανική πίεση τροποποιεί τις δομές πλέγματος μέσω της φωτοελαστικής επίδρασης, επιτρέποντας τον δυναμικό έλεγχο του φωτός για εφαρμογές διαμόρφωσης και εναλλαγής.
Αυτά τα συστατικά χειρίζονται τις καταστάσεις πόλωσης χρησιμοποιώντας έλεγχο πάχους κρυστάλλου και προσανατολισμού:
- Πλάκες τετάρτου κύματος: Μετατροπή μεταξύ γραμμικής και κυκλικής πόλωσης
- Πλάκες μισού κύματος: περιστρέψτε τις γωνίες γραμμικής πόλωσης
Χρησιμοποιώντας ηλεκτρο-οπτικά ή ακουστο-οπτικά αποτελέσματα, αυτές οι συσκευές αλλάζουν την ένταση του φωτός, τη φάση ή την πόλωση για τις επικοινωνίες και τα συστήματα λέιζερ.
Αυτά τα μονοκατευθυνόμενα συστατικά προστατεύουν τις πηγές φωτός από τις αντανακλάσεις πίσω χρησιμοποιώντας περιστροφή πόλωσης και αντιστάθμιση διπλής αμβλύσης.
Είναι απαραίτητο για την ανάλυση ανισοτροπικών δειγμάτων στη γεωλογία, τη βιολογία και την επιστήμη των υλικών μέσω της ελεγχόμενης παραγωγής και ανάλυσης πόλωσης.
Πρόσθετες χρήσεις περιλαμβάνουν διπλόθρακες φίλτρα, εκτροπές δέσμης και μη γραμμικές οπτικές συσκευές για γεννήση αρμονικών.
Παρόλο που προσφέρουν υψηλή ακρίβεια, πολυλειτουργικότητα και αντοχή, οι διπλή-αποθραυστικοί κρύσταλλοι αντιμετωπίζουν ευαισθησία θερμοκρασίας, περιορισμούς μήκους κύματος,και απαιτήσεις ποιότητας υλικών που απαιτούν προσεκτικές λύσεις μηχανικής.
Οι αναδυόμενες κατευθύνσεις περιλαμβάνουν:
- Νέα υλικά όπως οργανικοί κρύσταλλοι και μεταϋλικά με βελτιωμένες ιδιότητες
- Μικρο/νανοδομημένες συσκευές για συμπαγή οπτικά εξαρτήματα
- Οπτικά ολοκληρωμένα συστήματα που συνδυάζουν διπλή αμβλύση με άλλες φωτολογικές τεχνολογίες
Καθώς οι οπτικές τεχνολογίες εξελίσσονται, οι κρυστάλλοι διπλής αμβλύσης συνεχίζουν να επιτρέπουν νέες δυνατότητες στη χειραγώγηση του φωτός σε επιστημονικές και βιομηχανικές εφαρμογές.