Вращатель поляризации - Polarization rotator
Поляризации вращатель является оптическим устройством , которое поворачивает поляризацию оси линейно поляризованного светового пучка на угол выбора. Такие устройства могут быть основаны на эффекте Фарадея , на двулучепреломлении или на полном внутреннем отражении . Вращатели линейно поляризованного света нашли широкое применение в современной оптике, поскольку лазерные лучи имеют тенденцию быть линейно поляризованными, и часто необходимо повернуть исходную поляризацию на ее ортогональную альтернативу.
Вращатели Фарадея
Ротатор Фарадея состоит из оптического материала в магнитном поле. Когда свет распространяется в материале, взаимодействие с магнитным полем заставляет левую и правую циркулярно поляризованные волны распространяться с немного разными фазовыми скоростями . Поскольку волну с линейной поляризацией можно описать как суперпозицию волн с левой и правой круговой поляризацией, разница в фазовой скорости заставляет направление поляризации волны с линейной поляризацией вращаться по мере ее распространения 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 может быть использовано для изготовления оптического изолятора .
Двулучепреломляющие ротаторы
Полуволновые и четвертьволновые пластинки изменяют поляризацию света благодаря принципу двойного лучепреломления . Их характеристики зависят от длины волны; факт, который может быть ограничением. Переключаемые волновые пластины также могут быть изготовлены из жидких кристаллов , сегнетоэлектрических жидких кристаллов или магнитооптических кристаллов . Эти устройства могут использоваться для быстрого изменения угла поляризации в ответ на электрический сигнал и могут использоваться для быстрого создания состояния поляризации (PSG) или анализа состояния поляризации (PSA) с высокой точностью. В частности, PSG и PSA, изготовленные с помощью магнитооптических (MO) переключателей, были успешно использованы для анализа поляризационной модовой дисперсии (PMD) и поляризационно-зависимых потерь (PDL) с точностью, недостижимой с помощью методов вращающейся волновой пластины, благодаря бинарной природе переключатели МО. Кроме того, переключатели MO также успешно применяются для генерации дифференциальной групповой задержки для приложений компенсации PMD и эмуляции PMD.
Вращатели призмы
Вращатели призм используют множественные внутренние отражения для создания лучей с повернутой поляризацией. Поскольку они основаны на полном внутреннем отражении, они являются широкополосными - они работают в широком диапазоне длин волн .
- Двойной ромб Френеля
- Двойной ромб Френеля поворачивает ось линейной поляризации на 90 ° за счет четырех внутренних отражений. Недостатком может быть низкое отношение полезной оптической апертуры к длине.
- Широкополосный призматический ротатор
- Широкополосный призматический ротатор поворачивает линейную поляризацию на 90 °, используя семь внутренних отражений, чтобы вызвать коллинеарное вращение, как показано на диаграмме. 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, коллинеарного входному лучу. Сообщается, что эти ротаторы имеют КПД передачи лучше 94%.