Polarisationsrotator
En polarisationsrotator är en optisk anordning som roterar polarisationsaxeln för en linjärt polariserad ljusstråle med en valbar vinkel. Sådana enheter kan baseras på Faraday-effekten , på dubbelbrytning eller på total intern reflektion . Rotatorer av linjärt polariserat ljus har funnit utbredda tillämpningar i modern optik eftersom laserstrålar tenderar att vara linjärt polariserade och det är ofta nödvändigt att rotera den ursprungliga polarisationen till dess ortogonala alternativ.
Faraday rotatorer
En Faraday-rotator består av ett optiskt material i ett magnetfält. När ljus utbreder sig i materialet orsakar interaktion med magnetfältet att vänster- och högerhänta cirkulärt polariserade vågor fortplantar sig med något olika fashastigheter . Eftersom en linjärt polariserad våg kan beskrivas som en överlagring av vänster- och högerhänta cirkulärt polariserade vågor, gör skillnaden i fashastighet att polarisationsriktningen för en linjärt polariserad våg roterar när den fortplantar sig genom materialet. Rotationsriktningen beror på om ljuset fortplantar sig med eller mot magnetfältets riktning: en rotation som induceras genom att passera genom materialet ångras inte genom att passera genom det i motsatt riktning. Detta kan användas för att göra en optisk isolator .
Dubbelbrytande rotatorer
Halvvågsplattor och kvartsvågsplattor förändrar ljusets polarisering på grund av principen om dubbelbrytning . Deras prestanda är våglängdsspecifik; ett faktum som kan vara en begränsning. Omkopplingsbara vågplattor kan också tillverkas av flytande kristaller , ferroelektriska flytande kristaller eller magneto-optiska kristaller . Dessa enheter kan användas för att snabbt ändra polarisationsvinkeln som svar på en elektrisk signal, och kan användas för snabb polarisationstillståndsgenerering (PSG) eller polarisationstillståndsanalys (PSA) med hög noggrannhet. I synnerhet har PSG och PSA gjorda med magneto-optiska (MO) omkopplare framgångsrikt använts för att analysera polarisationslägesdispersion (PMD) och polarisationsberoende förlust (PDL) med noggrannheter som inte kan erhållas med roterande vågplattametoder, tack vare den binära naturen hos MO-omkopplarna. Dessutom har MO-switchar också använts framgångsrikt för att generera differentialgruppsfördröjning för PMD-kompensation och PMD-emuleringstillämpningar.
Prisma rotatorer
Prisma rotatorer använder flera interna reflektioner för att producera strålar med roterad polarisation. Eftersom de är baserade på total intern reflektion, är de bredbandiga – de fungerar över ett brett spektrum av våglängder .
- Dubbel Fresnel romb
- En dubbel Fresnel romb roterar den linjära polarisationsaxeln 90° med hjälp av fyra inre reflektioner. En nackdel kan vara ett lågt förhållande mellan användbar optisk bländare och längd.
- Bredbandsprismatisk rotator
- En prismatisk bredbandsrotator roterar den linjära polarisationen med 90° med hjälp av sju interna reflektioner för att inducera kolinjär rotation, som visas i diagrammet. Polarisationen roteras i den andra reflektionen, men det lämnar strålen i ett annat plan och i rät vinkel i förhållande till den infallande strålen. De andra reflektionerna är nödvändiga för att ge en stråle med dess polarisation roterad och i linje med ingångsstrålen. Dessa rotatorer rapporteras ha en transmissionseffektivitet bättre än 94 %.