polarisationsoptik

Polarisationsoptik är en gren av optiken som studerar ljusets polarisationstillstånd och de optiska elementen som används för att manipulera det. Området omfattar hur polariseringen uppträder vid reflektion, transmission och genom olika material samt hur den kan kontrolleras i praktiska tillämpningar. Vanliga komponenter är linjära polariserare, polariserande strålfördelare samt retarderande element såsom kvart- och halvvågsplattor. Flytande-kristallretardatorer används för snabb modulering av polarisationen, och Pockels-celler samt Faraday-rotatorer används för aktiv kontroll av polarisationen i tid och rum.

Principer: Polarisationsläget beskriver riktningen på det elektriska fältet och kan vara linjärt, cirkulärt eller elliptiskt. För koherent ljus används Jones-kalkylering; för partiellt polarisert ljus eller när incoherens spelar in används Stokes-/Mueller-kalkylering. Malus lag beskriver hur intensiteten förändras när ett polarisationsfilter roteras i förhållande till inkommande polarisering.

Mätning och analys: Polarimetri används för att bestämma polariseringstillståndet hos ljuset. Ellipsometri analyserar hur polariseringen förändras vid reflektion från tunna filmer eller skikt och används ofta i materialvetenskap och ytutvärdering.

Användningsområden: Polarisationsoptik är central inom telekommunikation (polarisation-division multiplexing), bild- och mikroskopiteknik (polarisationsmikroskopi), medicinsk avbildning (PS-OCT), LCD-skärmar, fjärranalys och astronomi, samt i kvantoptik med polariserade fotoner och entanglement.