Поляризація лазерного випромінювання

У більшості випадків випромінюване лазером світло поляризоване. Зазвичай лінійно поляризований, тобто електричне поле коливається в певному напрямку, перпендикулярному до напрямку поширення лазерного променя. Деякі лазери (наприклад, волоконні) виробляють не лінійно поляризоване світло, а інші стабільні стани поляризації, які можна перетворити на лінійно поляризоване світло за допомогою відповідної комбінації хвильових пластин. У разі широкосмугового випромінювання, коли стан поляризації залежить від довжини хвилі, вищевказаний метод не може бути використаний.

Малюнок 1: Лазерне випромінювання з різними поляризаційними станами з кількома імпульсами, що поширюються зліва направо.

У деяких особливих випадках можна генерувати радіально поляризовані пучки, тобто напрямок поляризації в поперечному перерізі променя є радіальним. Як правило, радіально поляризоване випромінювання отримують шляхом спочатку поляризації світла через деякі оптичні елементи, або його можна отримати безпосередньо від лазера. Перевага цього методу полягає в тому, що можна уникнути втрат на деполяризацію, і його можна застосовувати до твердотільних об’ємних лазерів.
Поляризоване лазерне випромінювання необхідне в багатьох застосуваннях. наприклад:
Нелінійне перетворення частоти, де фазовий узгодження можна задовольнити лише в одному напрямку поляризації
Для поляризаційного зв’язку потрібні два лазерні промені (див. об’єднання поляризаційних променів)
Обробка лазерних променів у залежних від поляризації пристроях, таких як інтерферометри, напівпровідникові оптичні підсилювачі та оптичні модулятори
Існують також деякі лазери (багато волоконних лазерів), які випромінюють неполяризоване світло. Це не означає, що вихід лазера є неполяризованим світлом. Потужності двох поляризаційних компонентів рівні в будь-який час, а амплітуди двох повністю незалежні. Просто стан поляризації дуже нестабільний, наприклад, через коливання температури або зміни між різними напрямками. Щоб отримати повністю неполяризоване світло, потрібна деполяризаційна оптика.
Ступінь поляризації лінійно поляризованого світла характеризується коефіцієнтом поляризаційної екстинкції (PER), який визначається як відношення потужності в двох напрямках поляризації в децибелах. Коефіцієнт екстинкції поляризатора повинен бути більшим, ніж у лазерного променя.