Polarisationsaxlar

Polarisationsaxlar är riktningar i ett material längs vilka ljusets polarisation uppträder med särskilda optiska egenskaper. Begreppet används framför allt i sammanhang där ljuset upplever olika refraktionsindex eller fasförskjutningar beroende på polarisationsorientering, som när ljus passerar genom birefringenta material. I isotropa medier finns inga särskilda polarisationsaxlar eftersom ljuset upplever samma optiska egenskaper i alla riktningar.

I birefringenta material finns två huvudaxlar: den snabba axeln och den långsamma axeln. För uniaxiala kristaller finns en optisk axel; för biaxiala kristaller finns två polarisationsaxlar som över riktningen inte alltid är ortogonala. Den polarisationsorientering som är parallell med den snabba axeln upplever det lägre refraktionsindex, medan den som är parallell med den långsamma axeln upplever ett högre index. Dessa axlar är ofta riktningar i kristallens struktur där den elektriska fälter av ljuset projiceras och där fasen mellan polarisationskomponenter förändras.

Polarisationsaxlar spelar en central roll i polarisationsoptik och används tillsammans med polarisatorer och retardatorer för att kontrollera eller analysera ljusets polarizationstillstånd. Metoder som Jones- och Mueller-kalkyler beskriver hur polarisationsaxlarna påverkar ljuset när det passerar genom olika material och optiska element. Praktiska tillämpningar finns inom optisk kommunikation, mikroskopi, displayteknik och laserfysik.