激光光束的電場振動(dòng)方向即是激光輻射的偏振，今天我們一起來了解一下相關(guān)的知識(shí)。

大多數(shù)情況下激光器的出射光都是偏振的。通常是線偏振的，即電場在某一特定的與激光光束傳播方向垂直的方向上振蕩。有的激光器（例如，光纖激光器）產(chǎn)生的不是線偏振光，而是其它的穩(wěn)定的偏振態(tài)，可以采用合適的波片組合在一起將其轉(zhuǎn)化為線偏振光。如果是寬帶輻射，且偏振態(tài)與波長有關(guān)，則不能采用以上方法。 在一些特殊情形，可以產(chǎn)生徑向偏振光束，即光束截面中的偏振方向是徑向的。通常，徑向偏振輻射是先偏振光經(jīng)過一些光學(xué)元件得到的，也可以直接由激光器得到。這種方法的好處在于可以避免去極化損耗，可以應(yīng)用于固態(tài)體激光器中。

在許多應(yīng)用中需要采用偏振的激光輻射。例如： 非線性頻率轉(zhuǎn)換，其中只在一個(gè)偏振方向上可以滿足相位匹配 需要兩激光光束進(jìn)行偏振耦合（參閱偏振合束） 在偏振相關(guān)裝置中處理激光光束，例如，干涉儀，半導(dǎo)體光放大器和光調(diào)制器 也有一些激光器（許多光纖激光器）出射光是不是偏振的。這并不是值激光器輸出的是非偏振光，在任意時(shí)刻兩偏振分量的功率都是相等的，二者的振幅之間完全無關(guān)。只是偏振態(tài)非常不穩(wěn)定，例如，由于溫度漲落，或者在不同方向間變化。為了得到完全非偏振光，則需要采用一些消除偏振的光學(xué)裝置。 線偏振光的偏振度由偏振光消光比（PER）來表征，定義為兩個(gè)偏振方向功率的比值，單位為分貝，可以測量光通過偏振片后隨方向而變化的功率來得到。偏振片的消光比必須要大于激光光束的消光比。

不同的機(jī)制都對(duì)激光器的輻射線偏振光有貢獻(xiàn)： 激光器增益與偏振有關(guān)。激光晶體為非線性各向同性時(shí)就是這種情況（例如，Nd:YVO4或Nd:YLF），還有一些半導(dǎo)體光放大器也是。 諧振腔損耗也可能與偏振有關(guān)，例如，諧振腔中包含一個(gè)布儒斯特盤或者只有一個(gè)稍微傾斜的光學(xué)元件。 在兩偏振方向上增益或損耗的很小差別都能得到穩(wěn)定的線偏振，前提是在激光器諧振腔中，偏振模式之間不會(huì)發(fā)生顯著的耦合。 另外，激光器輸出的偏振態(tài)會(huì)受隨機(jī)雙折射的影響，例如光纖中（如果不是保偏或者單模光纖）和激光晶體或玻璃中的熱效應(yīng)（參閱去極化損耗）。如果激光器增益是各向同性的，很小的雙折射都會(huì)極大改變偏振態(tài)，并且光束截面上的偏振態(tài)也會(huì)發(fā)生顯著變化。

激光應(yīng)用中的爆款

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編輯：黃飛

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