Polarizarea radiațiilor laser

În cele mai multe cazuri, lumina emisă de laser este polarizată. De obicei, polarizat liniar, adică câmpul electric oscilează într-o direcție specifică perpendiculară pe direcția de propagare a fasciculului laser. Unele lasere (de exemplu, laserele cu fibră) nu produc lumină polarizată liniar, ci alte stări stabile de polarizare, care pot fi convertite în lumină polarizată liniar folosind o combinație adecvată de plăci de undă. În cazul radiației în bandă largă, iar starea de polarizare depinde de lungimea de undă, metoda de mai sus nu poate fi utilizată.

Figura 1: Radiația laser cu diferite stări de polarizare, cu mai multe impulsuri care se propagă de la stânga la dreapta.

În unele cazuri speciale, pot fi generate fascicule polarizate radial, adică direcția de polarizare în secțiunea transversală a fasciculului este radială. În general, radiația polarizată radial se obține prin polarizarea întâi a luminii prin unele elemente optice, sau poate fi obținută direct de la un laser. Avantajul acestei metode este că pierderile de depolarizare pot fi evitate și poate fi aplicată laserelor în vrac cu stare solidă.
Radiația laser polarizat este necesară în multe aplicații. De exemplu:
Conversie neliniară a frecvenței, în care potrivirea de fază poate fi satisfăcută doar într-o singură direcție de polarizare
Sunt necesare două fascicule laser pentru cuplarea de polarizare (vezi combinarea fasciculului de polarizare)
Procesarea fasciculelor laser în dispozitive dependente de polarizare, cum ar fi interferometre, amplificatoare optice semiconductoare și modulatoare optice
Există și unele lasere (multe lasere cu fibră) care emit lumină care nu este polarizată. Acest lucru nu înseamnă că ieșirea laserului este lumină nepolarizată. Puterile celor două componente de polarizare sunt egale în orice moment, iar amplitudinile celor două sunt complet independente. Doar că starea de polarizare este foarte instabilă, de exemplu, din cauza fluctuațiilor de temperatură, sau schimbărilor între diferite direcții. Pentru a obține lumină complet nepolarizată, sunt necesare unele optice de depolarizare.
Gradul de polarizare a luminii polarizate liniar este caracterizat de raportul de stingere a polarizării (PER), care este definit ca raportul puterii în cele două direcții de polarizare, în decibeli. Raportul de stingere al polarizatorului trebuie să fie mai mare decât cel al fasciculului laser.