استقطاب إشعاع الليزر

في معظم الحالات ، يكون الضوء المنبعث من الليزر مستقطبًا. عادةً ما يكون مستقطبًا خطيًا ، أي أن المجال الكهربائي يتأرجح في اتجاه معين عموديًا على اتجاه انتشار شعاع الليزر. لا تنتج بعض أنواع الليزر (مثل الليزرات الليفية) ضوءًا مستقطبًا خطيًا ، ولكن حالات الاستقطاب الأخرى الثابتة ، والتي يمكن تحويلها إلى ضوء مستقطب خطيًا باستخدام توليفة مناسبة من الألواح الموجية. في حالة إشعاع النطاق العريض ، وحالة الاستقطاب تعتمد على الطول الموجي ، لا يمكن استخدام الطريقة المذكورة أعلاه.

الشكل 1: إشعاع ليزر مع حالات استقطاب مختلفة ، مع عدة نبضات تنتشر من اليسار إلى اليمين.

في بعض الحالات الخاصة ، يمكن توليد حزم مستقطبة قطريًا ، أي يكون اتجاه الاستقطاب في المقطع العرضي للحزمة شعاعيًا. بشكل عام ، يتم الحصول على الإشعاع المستقطب شعاعيًا عن طريق الاستقطاب الأول للضوء من خلال بعض العناصر البصرية ، أو يمكن الحصول عليه مباشرة من الليزر. وتتمثل ميزة هذه الطريقة في إمكانية تجنب خسائر إزالة الاستقطاب ، ويمكن تطبيقها على أشعة الليزر ذات الحالة الصلبة.
إشعاع الليزر المستقطب مطلوب في العديد من التطبيقات. على سبيل المثال:
تحويل التردد غير الخطي ، حيث يمكن تلبية مطابقة الطور في اتجاه استقطاب واحد فقط
يلزم شعاعان ليزر لاقتران الاستقطاب (انظر تجميع حزمة الاستقطاب)
معالجة أشعة الليزر في الأجهزة المعتمدة على الاستقطاب مثل مقاييس التداخل والمضخمات الضوئية لأشباه الموصلات والمُعدِّلات الضوئية
هناك أيضًا بعض أنواع الليزر (العديد من الليزرات الليفية) التي تصدر ضوءًا غير مستقطب. هذا لا يعني أن ناتج الليزر هو ضوء غير مستقطب. إن قوى عنصري الاستقطاب متساوية في أي وقت ، واتساع الاثنين مستقلان تمامًا. كل ما في الأمر أن حالة الاستقطاب غير مستقرة للغاية ، على سبيل المثال ، بسبب تقلبات درجة الحرارة ، أو التغيرات بين الاتجاهات المختلفة. من أجل الحصول على ضوء غير مستقطب تمامًا ، يلزم وجود بعض بصريات إزالة الاستقطاب.
تتميز درجة استقطاب الضوء المستقطب خطيًا بنسبة انقراض الاستقطاب (PER) ، والتي تُعرّف على أنها نسبة الطاقة في اتجاهي الاستقطاب بالديسيبل. يجب أن تكون نسبة انقراض المستقطب أكبر من نسبة شعاع الليزر.