Вращатель поляризации - Википедия - Polarization rotator

Полуволновая пластинка поворачивает поляризацию на 90 °

А вращатель поляризации оптическое устройство, которое вращает поляризация ось линейно поляризованный луч света под выбранным углом. Такие устройства могут быть основаны на Эффект Фарадея, на двулучепреломление, или на полное внутреннее отражение.[1] Вращатели линейно поляризованного света нашли широкое применение в современной оптике с тех пор, как лазер лучи имеют тенденцию быть линейно поляризованными, и часто бывает необходимо повернуть исходную поляризацию на ее ортогональную альтернативу.[1]

Вращатели Фарадея

Основная статья: Ротатор Фарадея

Вращатель Фарадея состоит из оптического материала в магнитном поле. Когда свет распространяется в материале, взаимодействие с магнитным полем вызывает левое и правое циркулярно поляризованный волны распространяются с немного разными фазовые скорости. Поскольку линейно поляризованную волну можно описать как суперпозиция Для лево- и правосторонних волн с круговой поляризацией разность фазовых скоростей заставляет направление поляризации линейно-поляризованной волны вращаться, когда она распространяется через материал. Направление вращения зависит от того, распространяется ли свет с направлением магнитного поля или против него: вращение, вызванное прохождением через материал, не отменяется при прохождении через него в противоположном направлении. Это можно использовать для создания оптический изолятор.

Двулучепреломляющие ротаторы

Полуволновые пластины и четвертьволновые пластины изменить поляризацию света по принципу двулучепреломление. Их характеристики зависят от длины волны; факт, который может быть ограничением. Переключаемые волновые пластины также могут быть изготовлены из жидкие кристаллы, сегнетоэлектрические жидкие кристаллы, или же магнитооптические кристаллы. Эти устройства можно использовать для быстрого изменения угла поляризации в ответ на электрический сигнал, а также для быстрого генерация состояния поляризации (ПСЖ) или анализ состояния поляризации (PSA) с высокой точностью. В частности, PSG и PSA с магнитооптическими переключателями (МО) успешно использовались для анализа поляризационная модовая дисперсия (PMD) и потери, зависящие от поляризации (PDL) с точностью, недостижимой с помощью методов вращающейся волновой пластины, из-за двоичной природы переключателей MO. Кроме того, переключатели MO также успешно применяются для генерации дифференциальная групповая задержка за Компенсация PMD и приложения эмуляции PMD.

Вращатели призмы

Широкополосный призматический вращатель поляризации[2]

Вращатели призм используют множественные внутренние отражения для создания лучей с повернутой поляризацией. Поскольку они основаны на полном внутреннем отражении, они широкополосный- они работают над широким спектром длины волн.[1]

Двойной ромб Френеля
Двойной Ромб Френеля поворачивает ось линейной поляризации на 90 °, используя четыре внутренних отражения. Недостатком может быть низкое отношение полезной оптической апертуры к длине.[3]
Широкополосный призматический ротатор
Широкополосный призматический ротатор поворачивает линейную поляризацию на 90 °, используя семь внутренних отражений, чтобы вызвать коллинеарное вращение, как показано на схеме.[2] Поляризация поворачивается во втором отражении, но это оставляет луч в другой плоскости и под прямым углом по отношению к падающему лучу. Остальные отражения необходимы для получения луча с повернутой поляризацией и коллинеарным входному лучу. Сообщается, что эти ротаторы имеют КПД передачи лучше 94%.[1]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d Ф. Ж. Дуарте, Настраиваемая лазерная оптика, 2-е издание (CRC, Нью-Йорк, 2015) Глава 5.
  2. ^ а б Ф. Дж. Дуарте, Оптическое устройство для поворота поляризации светового луча, Патент США 4822150 (18 апреля 1989 г.).
  3. ^ Дж. М. Беннетт и Х. Э. Беннетт, Поляризация, в Справочник по оптике, W. G. Driscoll and W. Vaughan, Eds. (Макгроу-Хилл, Нью-Йорк, 1978) Глава 10.