Sự phân cực của bức xạ Laser

Trong hầu hết các trường hợp, ánh sáng phát ra từ laser bị phân cực. Thường được phân cực tuyến tính, nghĩa là điện trường dao động theo một hướng cụ thể vuông góc với hướng truyền của chùm tia laze. Một số laze (ví dụ: laze sợi quang) không tạo ra ánh sáng phân cực tuyến tính mà tạo ra các trạng thái phân cực ổn định khác, có thể chuyển đổi thành ánh sáng phân cực tuyến tính bằng cách sử dụng tổ hợp các tấm sóng phù hợp. Trong trường hợp bức xạ dải rộng và trạng thái phân cực phụ thuộc vào bước sóng, phương pháp trên không thể được sử dụng.

Hình 1: Bức xạ laser với các trạng thái phân cực khác nhau, với một số xung truyền từ trái sang phải.

Trong một số trường hợp đặc biệt, có thể tạo ra chùm tia phân cực hướng tâm, tức là hướng phân cực trong mặt cắt ngang của chùm tia là hướng tâm. Nói chung, bức xạ phân cực triệt để thu được bằng ánh sáng phân cực đầu tiên đi qua một số thành phần quang học, hoặc nó có thể thu được trực tiếp từ tia laze. Ưu điểm của phương pháp này là có thể tránh được tổn thất khử cực và nó có thể được áp dụng cho laser khối trạng thái rắn.
Bức xạ laser phân cực là cần thiết trong nhiều ứng dụng. Ví dụ:
Chuyển đổi tần số phi tuyến, trong đó chỉ có thể thỏa mãn việc khớp pha theo một hướng phân cực
Cần có hai chùm tia laze để ghép phân cực (xem kết hợp chùm phân cực)
Xử lý chùm tia laser trong các thiết bị phụ thuộc vào phân cực như giao thoa kế, bộ khuếch đại quang bán dẫn và bộ điều chế quang
Ngoài ra còn có một số laser (nhiều laser sợi quang) phát ra ánh sáng không phân cực. Điều này không có nghĩa là đầu ra của tia laze là ánh sáng không phân cực. Công suất của hai thành phần phân cực luôn bằng nhau và biên độ của hai thành phần này hoàn toàn độc lập. Chẳng hạn, trạng thái phân cực rất không ổn định, chẳng hạn như do dao động nhiệt độ hoặc thay đổi giữa các hướng khác nhau. Để thu được ánh sáng hoàn toàn không phân cực, cần phải có một số quang học khử cực.
Mức độ phân cực của ánh sáng phân cực tuyến tính được đặc trưng bởi tỷ lệ tuyệt chủng phân cực (PER), được định nghĩa là tỷ lệ công suất theo hai hướng phân cực, tính bằng decibel. Tỷ lệ tắt của bản phân cực phải lớn hơn tỷ lệ tắt của chùm tia laze.