Polarizatörler

Polarizörler, bazıları polarizasyon optiklerine özel olan birkaç temel parametreyle tanımlanır. En önemli parametreler şunlardır:

⊙İletim: Bu değer ya doğrusal polarize ışığın polarizasyon ekseni yönünde iletilmesini ya da polarize olmayan ışığın polarizör aracılığıyla iletilmesini ifade eder. Paralel iletim, polarize olmayan ışığın, polarizasyon eksenleri paralel olarak hizalanmış iki polarizör aracılığıyla iletilmesidir; çapraz iletim ise, polarize olmayan ışığın, polarizasyon eksenleri çapraz olan iki polarizör aracılığıyla iletilmesidir. İdeal polarizörler için doğrusal polarize ışığın polarizasyon eksenine paralel iletimi %100, paralel iletimi %50 ve çapraz iletimi %0'dır. Polarize olmayan ışık, p- ve s-polarize ışığın hızla değişen rastgele bir kombinasyonu olarak düşünülebilir. İdeal bir doğrusal polarizör, iki doğrusal polarizasyondan yalnızca birini ileterek başlangıçtaki polarize olmayan yoğunluğu I azaltır.₀yarı yarıya, yaniben=ben₀/2,yani paralel iletim (polarize olmayan ışık için) %50'dir. Yoğunluğu I olan doğrusal polarize ışık için₀İdeal bir polarizör I aracılığıyla iletilen yoğunluk, Malus yasasıyla açıklanabilir, yani,ben=ben₀çünkü²Øburada θ gelen doğrusal polarizasyon ile polarizasyon ekseni arasındaki açıdır. Paralel eksenlerde %100 iletim elde edildiğini, çapraz polarizörler olarak da bilinen 90° eksenlerde ise %0 iletim olduğunu yani çapraz iletimin %0 olduğunu görüyoruz. Bununla birlikte, gerçek dünya uygulamalarında iletim hiçbir zaman tam olarak %0 olamaz, bu nedenle polarizörler, aşağıda açıklandığı gibi, iki çapraz polarizör aracılığıyla gerçek iletimi belirlemek için kullanılabilen bir sönme oranıyla karakterize edilir.

⊙Sönme Oranı ve Polarizasyon Derecesi: Doğrusal bir polarizörün polarizasyon özellikleri tipik olarak polarizasyon derecesi veya polarizasyon verimliliği ile tanımlanır, yani P=(T₁-T₂)/(T₁+T₂) ve yok olma oranı, yani ρp=T₂/T₁burada doğrusal polarize ışığın bir polarizörden geçen ana geçirgenliği T1 ve T2'dir. T1, polarizör boyunca maksimum iletimdir ve polarizörün iletim ekseni, gelen doğrusal polarize ışının polarizasyonuna paralel olduğunda meydana gelir; T2, polarizör boyunca minimum iletimdir ve polarizörün iletim ekseni, gelen doğrusal polarize ışının polarizasyonuna dik olduğunda meydana gelir.

Doğrusal bir polarizörün sönümleme performansı genellikle 1 / ρp : 1 olarak ifade edilir. Bu parametre, ekonomik tabaka polarizörler için 100:1'den (P polarize ışık için S polarize ışıktan 100 kat daha fazla geçirgenliğe sahip olduğunuz anlamına gelir) 100:1'e kadar değişir.⁶:1 yüksek kaliteli çift kırılımlı kristal polarizörler için. Sönme oranı tipik olarak dalga boyuna ve geliş açısına göre değişir ve belirli bir uygulama için maliyet, boyut ve polarize iletim gibi diğer faktörlerle birlikte değerlendirilmelidir. Sönme oranına ek olarak, bir polarizörün performansını, verimliliğini karakterize ederek ölçebiliriz. Polarizasyon verimliliği derecesine "kontrast" adı verilir ve bu oran, yoğunluk kayıplarının kritik olduğu düşük ışıklı uygulamalar dikkate alındığında yaygın olarak kullanılır.

⊙Kabul açısı: Kabul açısı, polarizörün hala spesifikasyonlar dahilinde performans göstereceği tasarım geliş açısından en büyük sapmadır. Çoğu polarizör, 0° veya 45° geliş açısında veya Brewster açısında çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Kabul açısı hizalama için önemlidir ancak paralelleştirilmemiş kirişlerle çalışırken özellikle önemlidir. Tel ızgara ve dikroik polarizörler neredeyse 90°'lik tam kabul açısına kadar en geniş kabul açılarına sahiptir.

⊙Yapı: Polarizörler birçok biçim ve tasarıma sahiptir. İnce film polarizörler, optik filtrelere benzer ince filmlerdir. Polarizasyon plakalı ışın ayırıcılar, ışına belirli bir açıyla yerleştirilen ince, düz plakalardır. Polarize edici küp ışın bölücüler hipotenüs noktasında birbirine monte edilmiş iki dik açılı prizmadan oluşur.

Çift kırılımlı polarizörler, birbirine monte edilmiş iki kristal prizmadan oluşur; burada prizmaların açısı, spesifik polarizör tasarımıyla belirlenir.

⊙Berrak açıklık: Optik olarak saf kristallerin mevcudiyeti bu polarizörlerin boyutunu sınırladığından, berrak açıklık genellikle çift kırılımlı polarizörler için en kısıtlayıcıdır. Dikroik polarizörler, imalatları daha büyük boyutlara uygun olduğundan, mevcut en geniş net açıklıklara sahiptir.

⊙Optik yol uzunluğu: Uzunluk ışığı polarizörden geçmelidir. Dağılım, hasar eşikleri ve alan kısıtlamaları açısından önemli olan optik yol uzunlukları, çift kırılımlı polarizörlerde önemli olabilir ancak dikroik polarizörlerde genellikle kısadır.

⊙Hasar eşiği: Lazer hasar eşiği, kullanılan malzemenin yanı sıra polarizör tasarımına göre belirlenir; çift kırılımlı polarizörler tipik olarak en yüksek hasar eşiğine sahiptir. Çimento genellikle lazer hasarına en duyarlı elementtir; bu nedenle optik olarak temas eden ışın ayırıcılar veya hava aralıklı çift kırılımlı polarizörler daha yüksek hasar eşiklerine sahiptir.