Los divisores de haz ópticos son componentes ópticos de precisión que dividen, combinan o redirigen la luz entre las trayectorias de transmisión y reflexión en los sistemas de imagen y láser de defensa. Se utilizan en sensores electroópticos, miras de armas, sistemas de puntería, telémetros láser, equipos de vigilancia y cámaras multiespectrales.
En esta página se presentan fabricantes de divisores de haz ópticos que ofrecen diseños en forma de placa, cubo, película, dicroicos, polarizantes, no polarizantes, de banda ancha y para líneas láser.
Soluciones ópticas y fotónicas de precisión para sistemas de imagen, detección y localización de objetivos en el ámbito de la defensa
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Los divisores de haz ópticos dividen, combinan o redirigen la luz dentro de un sistema óptico mediante el control de la proporción de luz incidente que se transmite y se refleja. Su comportamiento viene determinado por factores tales como el material del sustrato, el diseño del recubrimiento, el ángulo de incidencia, la longitud de onda y la polarización, lo que permite que un divisor de haz distribuya la energía óptica entre diferentes sensores, canales de visualización o trayectorias láser.
En los sistemas de defensa, los divisores de haz ópticos de precisión se utilizan en sensores electroópticos/infrarrojos (EO/IR), miras de armas, sistemas de puntería, telémetros láser, equipos de vigilancia, cámaras multiespectrales y otros conjuntos ópticos. Los diseños abarcan desde divisores de haz compactos en forma de placa y cubo hasta configuraciones selectivas en cuanto a longitud de onda y polarizantes, optimizadas para el funcionamiento en el ultravioleta (UV), el espectro visible, el infrarrojo cercano (NIR), el infrarrojo de onda corta (SWIR), infrarrojo de onda media (MWIR) o infrarrojo de onda larga (LWIR).
Un divisor de haz puede dividir la luz incidente en trayectorias separadas de transmisión y reflexión, lo que permite que la misma entrada óptica alimente a varios detectores o subsistemas. La relación requerida entre reflexión y transmisión puede ser equilibrada o deliberadamente desigual, en función de la potencia óptica que necesite cada canal.
Divisores de haz de Torrent Photonics
Los divisores de haz también pueden utilizarse a la inversa para combinar la luz procedente de trayectorias ópticas independientes en una trayectoria común. Esto resulta útil cuando los canales de imagen, puntería, visualización o láser deben compartir parte del mismo tren óptico, al tiempo que se mantienen características espectrales o de polarización controladas.
Un divisor de haz para imágenes puede dirigir partes de la luz entrante hacia diferentes matrices de plano focal, cámaras o detectores. En los sistemas EO/IR, esto permite que varios sensores reciban luz desde una apertura de entrada común o una trayectoria óptica alineada, al tiempo que funcionan en diferentes longitudes de onda o realizan diferentes funciones de imagen.
Un divisor de haz dicroico utiliza recubrimientos selectivos por longitud de onda para reflejar regiones espectrales definidas, al tiempo que transmite otras. Por lo tanto, los divisores de haz multiespectrales pueden separar las bandas visible, NIR, SWIR, MWIR u otras en canales de sensores específicos sin necesidad de ópticas de entrada completamente independientes. La transición precisa entre las bandas reflejadas y transmitidas depende del diseño del recubrimiento, el ángulo de incidencia y la polarización.
Un divisor de haz polarizador divide la luz según su polarización, separando habitualmente los estados de polarización ortogonales en haces transmitidos y reflejados. Los divisores de haz de cubo polarizador se utilizan cuando el control de la polarización es importante para sistemas láser, mediciones ópticas, obtención de imágenes u otras funciones sensibles a la polarización.
Un divisor de haz láser puede desviar una fracción controlada de un haz láser hacia un detector de monitorización, al tiempo que transmite la mayor parte de la potencia óptica a la trayectoria principal. Esto permite realizar diagnósticos del haz, monitorización de la potencia, alineación, control de retroalimentación y otras funciones sin interrumpir el funcionamiento del haz principal.
Los divisores de haz ópticos están disponibles en varias configuraciones, cada una de ellas adaptada a distintos requisitos de longitud de onda, encapsulado, polarización y obtención de imágenes.
| Tipo | Construcción | Principio de división | Comportamiento en función de la longitud de onda | Aplicaciones típicas en el ámbito de la defensa |
| Divisor de haz en forma de placa | Placa óptica plana recubierta | Reflexión y transmisión parciales | Monobanda o banda ancha | Imágenes, miras, sistemas láser |
| Divisor de haz en forma de cubo | Dos prismas con una interfaz interna de división del haz | Reflexión y transmisión internas | De banda ancha o para longitudes de onda específicas | Conjuntos ópticos-electrónicos compactos, óptica láser |
| Divisor de haz de película | Membrana óptica muy delgada | Reflexión parcial a partir de una película delgada | Longitudes de onda láser comunes o seleccionadas | Interferometría, alineación, obtención de imágenes con bajo nivel de imágenes fantasma |
| Divisor de haz dicroico | Placa o sustrato recubierto | Reflexión y transmisión espectrales | Altamente selectivo en cuanto a la longitud de onda | Sensores multiespectrales y EO/IR |
| Divisor de haz polarizador | Placa o cubo con recubrimiento selectivo de polarización | Separación de polarización | Optimizada por banda y polarización | Sistemas láser y sensores sensibles a la polarización |
| Divisor de haz no polarizador | Placa o cubo recubierto | División similar para polarizaciones ortogonales | De banda ancha o de línea láser | Instrumentación de imagen y láser |
| Divisor de haz de banda ancha | Elemento óptico con recubrimiento multicapa | Reflexión parcial en una amplia banda espectral | Amplio rango de funcionamiento | Sistemas de imagen y sensores polivalentes |
| Divisor de haz para líneas láser | Recubrimiento optimizado para una longitud de onda estrecha | Reflexión controlada en una línea láser definida | Banda estrecha | Telemetría, designación y medición láser |
El sustrato determina el rango espectral utilizable, el comportamiento térmico, las propiedades mecánicas y la compatibilidad del divisor de haz con su recubrimiento óptico.
La selección del material debe adaptarse a la longitud de onda, el rango de temperaturas, la potencia óptica, los requisitos de recubrimiento y las condiciones ambientales previstas durante el funcionamiento.
Separadores armónicos: divisores de haz dicroicos de Torrent Photonics
Los divisores de haz láser militares se utilizan en telémetros, designadores, sistemas de monitorización de haces, conjuntos de alineación y arquitecturas láser de alta potencia. Los divisores de haz de alta potencia requieren diseños de recubrimiento adecuados, baja absorción óptica, materiales de sustrato apropiados y resistencia suficiente al daño inducido por láser en la longitud de onda y el nivel de potencia de funcionamiento.
Los divisores de haz electroópticos permiten la obtención de imágenes con apertura compartida, conjuntos multicámara, sensores de vigilancia, miras de armas y sistemas de reconocimiento. Un divisor de haz para miras de armas o para sensores puede distribuir la luz procedente de una misma escena entre una trayectoria de visión, un detector de imágenes, una trayectoria de visualización o un sensor auxiliar, al tiempo que mantiene la alineación necesaria entre los canales.
Los divisores de haz para sistemas de puntería permiten que los canales de imagen y láser compartan trayectorias ópticas alineadas. Los divisores de haz para telémetros láser y designadores láser pueden separar o combinar las trayectorias de transmisión y recepción, dirigir una parte del haz hacia los componentes electrónicos de monitorización o facilitar la alineación entre los canales láser y de imagen.
Los divisores de haz multiespectrales separan las distintas regiones de longitud de onda para detectores específicos, lo que ayuda a los sistemas EO/IR a combinar la detección en el espectro visible y el infrarrojo dentro de un mismo conjunto óptico. Los divisores de haz SWIR, MWIR y LWIR deben utilizar materiales de sustrato y recubrimientos compatibles con la banda infrarroja prevista.
Varios componentes ópticos desempeñan funciones que se solapan con las de los divisores de haz, pero sus funciones principales difieren.
El componente adecuado depende de si el sistema necesita división del haz, selección de longitud de onda, control de la polarización, cambio de dirección o combinación óptica.
Estos avances permiten el desarrollo de conjuntos ópticos más pequeños y mejor integrados, al tiempo que mantienen el rendimiento espectral, de polarización, de imagen y ambiental que exigen los modernos sensores de defensa y sistemas láser.
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