puoliaaltolevy

Puoliaaltolevy on birefringentti optinen levy, jonka läpi kulkeva valo kokee vaihe-eron π (puolen aallon) kahden orthogonaalisen polarisaatio-komponentin välillä. Levy on suunnattu siten, että sen nopean (fast) ja hitaan (slow) akselin suuruudet sekä levyn paksuus määrittävät halutun retardaation.

Perusperiaate: Kun lineaarisesti polarisoitunut valo kohtaa puoliaaltolevyn, sen kaksi polarisaation komponenttia etenee eri nopeuksilla. Tämä luo vaihe-eron δ = 2π Δn t / λ, missä Δn = ne − no on kalteva eriro. Puoliaaltolevy on suunniteltu siten, että δ = π, jolloin paksuus t täytyy täsmätä t = λ / (2 Δn). Tuloksena oleva polarisaatio voidaan kiertää: lineaarisesti polarisoitunut valo kääntyy kaksinkertaisesti kulmassa sen kanssa kulkevan levyn nopean akselin kanssa, eli sen polarisaation suunta muuttuu 2φ, missä φ on kulma vastaanottavan polarisaation ja levyn nopean akselin välillä.

Materiaalit ja sovellukset: Yleisimmät puoliaaltolevyt valmistetaan kide- tai optisista materiaaleista, kuten kvartsista (SiO2), kalkkikivestä (CaCO3) ja MgF2:sta. Valittu materiaali sekä levyn paksuus ratkaisevat, millä aallonpituudella levy toimii puoliaaltona. Puoliaaltolevyjä käytetään laajasti laser- ja spektroskooppisissa järjestelmissä polarisaation hallintaan, osoittamaan tai kääntämään lineraista polarisaatiota sekä ohjaamaan polarisaation asettelua optisissa muuntajissa ja telekommunikaatiosovelluksissa.

Kestävyys ja rajoitukset: Tehokkuus on herkkä aallonpituudelle, lämpötilalle ja mekaaniselle rasitukselle. Yleisesti käytetään achromatisoituja tai useista kerroksista koostuvia asetuksia laajemmalle aallonpituusalueelle, mikä vähentää retardaation riippuvuutta λ:stä. Asennus ja kiinnitys vaativat tarkkaa orientaatiota levyjen optisten akselien suhteen.