Que sont les Séparateurs de Faisceau ?

Conception de Séparateurs de Faisceau | Types de Séparateurs de Faisceau

Les séparateurs de faisceau sont des composants optiques utilisés pour séparer la lumière incidente en deux faisceaux distincts selon un rapport déterminé. En outre, les séparateurs de faisceaux peuvent être utilisés en sens inverse pour combiner deux faisceaux différents en un seul. Les séparateurs de faisceau sont souvent classés selon leur construction : cube ou lames (tableau 1).

Tableau 1 : Comparaison entre Cube Séparateur et Lame Séparatrice
Cubes Séparateurs de Faisceau	Lames Séparatrices de Faisceau
Figure 1 : Cube Séparateur de Faisceau	Figure 2 : Lames Séparatrices de Faisceau
Les cubes séparateurs de faisceau sont construits à l'aide de deux prismes à angle droit (figure 1). La surface de l'hypoténuse de l’un des prismes est revêtue, et les deux prismes sont collés ensemble de manière à former un cube. Pour éviter d'endommager l’adhésif, il est recommandé de transmettre la lumière dans le prisme revêtu, qui comporte souvent une marque de référence sur la surface dépolie.	Les lames séparatrices de faisceau consistent en une plaque de verre mince et plate qui a été revêtue sur la première surface du substrat (figure 2). La plupart des lames séparatrices sont dotées d'un traitement antireflets sur la deuxième surface pour éliminer les réflexions de Fresnel indésirables. Les lames séparatrices de faisceau sont souvent conçues pour un angle d'incidence de 45°. Pour les substrats ayant un indice de réfraction de 1,5 et un angle d’incidence de 45°, la distance de déplacement du faisceau (d) peut être estimée à l'aide de l'équation de la figure 2.

Types de Séparateurs de Faisceau

Les séparateurs de faisceau standard sont couramment utilisés avec des sources de lumière non polarisée, telles que la lumière naturelle ou polychromatique, dans des applications où l'état de polarisation n'est pas important. Ils sont conçus pour diviser la lumière non polarisée à un rapport de réflexion/transmission (R/T) spécifique avec des tendances de polarisation non spécifiées.

Les séparateurs de faisceau polarisants sont conçus pour diviser la lumière en faisceaux polarisés S réfléchis et en faisceaux polarisés P transmis. Ils peuvent être utilisés pour diviser la lumière non polarisée selon un rapport 50/50, ou pour des applications de séparation de polarisation telles que l'isolation optique (figure 3).

Figure 3 : Séparateur de Faisceau Polarisant

Les séparateurs de faisceau non polarisants divisent la lumière en un rapport R/T spécifique tout en maintenant l'état de polarisation initial de la lumière incidente. Par exemple, dans le cas d'un séparateur de faisceau non polarisant 50/50, les états de polarisation P et S transmis et les états de polarisation P et S réfléchis sont divisés selon le rapport de conception. Ces séparateurs de faisceaux sont idéaux pour maintenir la polarisation dans les applications utilisant de la lumière polarisée (figure 4).

Figure 4 : Séparateur de Faisceau non Polarisant

Les séparateurs de faisceau dichroïques divisent la lumière en fonction de la longueur d'onde. Les options vont des combineurs de faisceaux laser conçus pour des longueurs d'onde laser spécifiques aux miroirs chauds et froids à large bande pour séparer la lumière visible et infrarouge. Ce type de séparateur de faisceau est couramment utilisé dans les applications de fluorescence.