Polarisatie van laserstraling

In de meeste gevallen is het uitgezonden licht van de laser gepolariseerd. Gewoonlijk lineair gepolariseerd, dat wil zeggen, het elektrische veld oscilleert in een specifieke richting loodrecht op de voortplantingsrichting van de laserstraal. Sommige lasers (bijv. fiberlasers) produceren geen lineair gepolariseerd licht, maar andere stabiele polarisatietoestanden, die kunnen worden omgezet in lineair gepolariseerd licht met behulp van een geschikte combinatie van golfplaten. In het geval van breedbandstraling en de polarisatietoestand is afhankelijk van de golflengte, kan bovenstaande methode niet worden gebruikt.

Figuur 1: Laserstraling met verschillende polarisatietoestanden, met meerdere pulsen die zich van links naar rechts voortplanten.

In sommige speciale gevallen kunnen radiaal gepolariseerde bundels worden gegenereerd, dwz de polarisatierichting in de bundeldwarsdoorsnede is radiaal. Over het algemeen wordt radiaal gepolariseerde straling verkregen door eerst licht door enkele optische elementen te polariseren, of kan rechtstreeks van een laser worden verkregen. Het voordeel van deze methode is dat depolarisatieverliezen kunnen worden vermeden en kan worden toegepast op solid-state bulklasers.
Gepolariseerde laserstraling is in veel toepassingen vereist. Bijv.:
Niet-lineaire frequentieconversie, waarbij aan fase-aanpassing kan worden voldaan in slechts één polarisatierichting
Voor polarisatiekoppeling zijn twee laserstralen nodig (zie polarisatiestraalcombinatie)
Verwerking van laserstralen in polarisatie-afhankelijke apparaten zoals interferometers, optische halfgeleiderversterkers en optische modulatoren
Er zijn ook enkele lasers (veel fiberlasers) die licht uitzenden dat niet gepolariseerd is. Dit betekent niet dat de uitvoer van de laser ongepolariseerd licht is. De krachten van de twee polarisatiecomponenten zijn op elk moment gelijk en de amplitudes van de twee zijn volledig onafhankelijk. Alleen is de polarisatietoestand erg onstabiel, bijvoorbeeld door temperatuurschommelingen of veranderingen tussen verschillende richtingen. Om volledig ongepolariseerd licht te verkrijgen, is enige depolarisatie-optiek vereist.
De polarisatiegraad van lineair gepolariseerd licht wordt gekenmerkt door de polarisatie-extinctieverhouding (PER), die wordt gedefinieerd als de verhouding van het vermogen in de twee polarisatierichtingen, in decibel. De extinctieverhouding van de polarisator moet groter zijn dan die van de laserstraal.