Extinktionsverhältnis

Extinktionsverhältnis (engl. extinction ratio, abgekürzt ER) ist in der Optik ein Maß für die Fähigkeit eines Polarisators, eine bestimmte Polarisation durchzulassen, während die orthogonale Polarisation abgeschwächt wird. Es bezeichnet das Verhältnis der transmitierten Intensität in der Passrichtung zur Intensität in der Extinktionsrichtung. Mathematisch: ER = I_pass / I_ext. Oft wird ER auch als Verhältnis der maximalen zur minimalen Transmission gemessen, insbesondere wenn der Analysator rotiert wird. Zur Darstellung in einer logaritmischen Skala wird häufig ER in Dezibel angegeben: ER(dB) = 10 log10(I_pass / I_ext). Bei Spannungen oder Amplituden gilt analog V_pass/V_ext bzw. 20 log10(V_pass/V_ext).

Messung: Man verwendet eine stabile Lichtquelle mit bekannter Polarisationsbeschaffenheit, einen Polarisator und einen Analysator sowie einen Photodetektor. Der Analysator wird so ausgerichtet, dass die Passachse die Polarisation maximiert, dann wird die Transmission in der orthogonalen Extinktionsrichtung gemessen. Alternativ misst man die Transmission bei der Passachse und bei der orthogonalen Achse und bildet das Verhältnis.

Typische Werte und Bedeutungen: Hochwertige Polarisatoren erreichen ER von 10^3 bis über 10^6, während einfache Filter oft im Bereich 10^2 bis 10^3 liegen. In der Displaytechnik, der Laser- und Kommunikationsoptik sowie der Mikroskopie ist ein hohes Extinktionsverhältnis wünschenswert, um Störungen durch die orthogonale Polarisation zu minimieren.

Zusammenhang: Neben dem passiven Extinktionsverhältnis spricht man auch vom Polarisationsextinktionsverhältnis (PER) in der optischen Kommunikation, das die Reinheit des polarisierten Signals beschreibt. Der Begriff Extinktionsverhältnis ist das allgemeine Maß.