기성 부품을 사용한 Custom Optical Isolator 설계하기

많은 레이저 장비들이 투과된 레이저 빔을 타겟 표면에서 반사시켜 레이저 광원으로 되돌아오게 하는데 이로 인해 레이저 광원이 과열되고 레이저 안정성 및 수명이 짧아집니다. Circularly polarized beam을 방출해 한 방향으로만 빛이 투과되도록 하는 광학 부품인 optical isolator(그림 1)를 사용해 이러한 역반사를 줄일 수는 있지만 사전 제작된 optical isolator는 대개 고비용 솔루션입니다. 가격에 민감한 시스템의 경우 기성 광학 부품을 사용해 고성능, 저비용 passive optical isolator를 제작할 수 있습니다. 표 1에는 맞춤형 optical isolator(그림 2)를 조립하기 위한 부품 목록이 포함되어 있습니다. 어플리케이션에 사용되는 레이저의 파장을 기준으로 polarizing cube beamsplitter 및 waveplate를 선택해야 합니다.

그림 1: Polarizing Cube Beamsplitter와 λ/4 Waveplate를 사용해 Optical Isolator를 제작할 수 있습니다.

그림 2: 기성 부품으로 제작한 비용 대비 효과적인 Optical Isolator

Optical Isolator 제작 방법

1. C-mount Cube에 Polarizing Cube Beamsplitter를 장착합니다.
2. Beamsplitter의 투과 포트쪽에서 C-mount Cube에 C-Mount Double Male Rotating Barrel을 연결합니다.
3. C-Mount Thick Lens Mount에 waveplate를 장착합니다.
4. 장착된 waveplate를 C-mount Double Male Rotating Barrel에 부착합니다. Polarizing Cube Beamsplitter의 transmission axis에 45° 각도로 waveplate를 배열합니다.
5. 레이저 빔을 조사해 정렬을 끝내고 beam isolation이 극대화되면 C-Mount Double Male Rotating Barrel의 각도 위치를 잠급니다.