在激光加工、量子计算、生物成像、光通讯等前沿光学领域，偏振分束器如同光路中的智能调配员，能将入射光束精准拆解为偏振态完全正交的s光与p光。偏振分束器的选择直接影响系统的稳定性与精度，且不同类型的偏振分束器应用的场景也不同。

OMTOOLS针对多元化的光学调控需求，推出了可调偏振分束器系列产品——可调圆偏振分束器、高功率可调激光线偏振分束器、宽带可调激光线偏振分束器，用于在光路中连续改变偏振光束的强度或状态。

图1 可调偏振分束器系列产品

偏振分束器 工作原理

偏振分束与波片两大核心光学元件的工作原理，构成了全系列可调偏振分束器的技术核心。

偏振分束立方（PBS）

偏振分束立方由两个直角棱镜胶合而成，斜面上镀有高精度偏振分光膜系，基于薄膜干涉与布儒斯特定律实现偏振分光：

● P偏振光（电矢量振动方向平行于入射面）：近乎100%透射；

● S偏振光（电矢量振动方向垂直于入射面）：近乎100%反射；

图2 偏振分束立方-原理图

● 核心优势：高消光比、低插入损耗，可将非偏振/混合偏振光分离为两路正交的线偏振光，是偏振光学系统的核心基础器件。

波片

波片基于晶体的双折射效应，通过寻常光（o光）与非寻常光（e光）在晶体内的传播光程差，实现对入射光偏振态的相位调制，本系列产品核心用到两类波片：

● 四分之一波片（λ/4波片）：对透射光产生λ/4的固定相位差，可将线偏振光转换为椭圆偏振光或圆偏振光，反之亦可将圆/椭圆偏振光还原为线偏振光；

图3 四分之一波片-原理图

● 二分之一波片（λ/2波片，半波片）：对透射光产生λ/2的固定相位差，线偏振光入射后，出射仍为线偏振光，且偏振方向会相对于入射方向旋转2θ（θ为入射光偏振方向与波片快轴的夹角），通过旋转波片即可连续改变出射光的偏振方向。

图4 二分之一波片-原理图

 可调圆偏振分束器

器件结构

核心由高精度偏振分束立方（PBS）+四分之一波片（λ/4波片）集成设计，光束从偏振分束立方端入射，经波片端出射，波片支持360°无死角旋转调节。器件明确标注入射、反射、透射方向及波片快轴方向。

工作原理

当光束从分束立方入射、波片出射时，分束立方首先将入射光（非偏振光或P光）转变为高质量的线偏振光；随后，这束线偏振光通过四分之一波片。

由于波片可360°旋转，可将入射光的P偏振光分量改变为线偏振光、椭圆偏振光（左旋、右旋）以及圆偏振光（左旋、右旋）；将快轴方向与p光偏振方向呈45°夹角时，出射光为右旋圆偏光（沿光轴方向看去）。

图5 可调圆偏振分束器-原理图

产品亮点

★ 单器件实现 “偏振纯化+偏振态连续转换”，无需搭配多个光学元件，大幅简化系统光路；

★ 360°连续可调，覆盖线偏振、全角度椭圆偏振、左右旋圆偏振全品类偏振态；

★ 高消光比、低波前畸变，出射偏振态纯度高；

★ 工作波长：266-1550nm可选。

适配场景

广泛应用于圆二色性光谱研究、核磁共振、圆偏振显微成像、偏振光谱测量、量子信息处理等领域，是产生高质量圆偏振光的理想选择。

高功率可调激光线偏振分束器

器件结构

核心由空气隙零级二分之一波片（λ/2波片）+高功率偏振分束立方集成设计，分束立方外壳顶部有入射反射透射方向标识，波片外壳有快轴方向。

工作原理

当线偏振光束从波片入射、分束立方出射，波片可360°自由旋转，使透射光与反射光光强按不同比例连续变化。

图6 高功率可调激光线偏振分束器-原理图

产品亮点

★ 空气隙波片+高功率膜系设计，具备极高的激光损伤阈值，可适配高功率应用场景；

★ 高功率激光线偏振分束立方的光胶设计使其拥有最高的损伤阈值，并且保持着较高消光比（Tp:Ts）>2000:1；

★ 没有胶层，可避免反射光产生干涉条纹的问题；

★ 工作波长：266-1550nm可选。

适配场景
适用于高功率激光加工（焊接、切割、打标）的功率分束与调控、工业激光系统的功率监测与闭环控制、大功率激光科研实验、激光雷达发射系统、激光医疗设备等场景。

宽带可调偏振分束器

器件结构

核心由消色差空气隙零级二分之一波片（λ/2波片）与宽带偏振分束立方组成，分束立方外壳顶部有入射反射透射方向标识，波片外壳有快轴方向。

工作原理

当线偏振光束从波片入射、分束立方出射，波片可360°自由旋转，使透射光与反射光光强按不同比例连续变化。

图7 宽带可调偏振分束器-原理图

产品亮点

★ 具有较宽的波长覆盖和较好的灵活性，但需要注意它只能保证>1000:1透射消光比；

★ 消色差设计，全波段内相位延迟稳定，分光比调节精度高、一致性好；

★ 空气隙零级波片设计，低插入损耗、高环境稳定性，温度波动下性能无明显漂移；

★工作波长：450-680nm、650-1000nm、900-1300nm、1200-1600nm可选。

适配场景

适用于宽带光源系统、光谱学测量、光纤通信系统、光通信波分复用等领域，解决了传统波片在宽波段下性能劣化的痛点。
总结对比