Despolarizador (óptica)

El despolarizador de Cornu fue uno de los primeros diseños, nombrado en honor a su inventora, Marie Alfred Cornu . Consiste en un par de prismas de cristal de cuarzo de 45° , conectados ópticamente para formar un cuboide. Los ejes rápidos están separados 90° y a 45° de los lados del despolarizador (véase la figura). Cualquier rayo que entra en el prisma pasa efectivamente a través de dos láminas de onda . El espesor de estas láminas de onda y, por lo tanto, su retardo, varía a lo largo del haz. El desfase viene dado por ^{[ 1 ].}

$${\displaystyle \delta (y)={\frac {2\pi }{\lambda }}[n_{2}-n_{1}](2y-a).}$$

Para un haz de entrada de polarización uniforme, la polarización de salida será periódica en y . El desplazamiento de fase también depende de la longitud de onda debido a la dispersión .

El uso de dos prismas implica que la salida es esencialmente coaxial con la entrada. En la interfaz entre los prismas se produce refracción, debido al intercambio de los índices de refracción . Por lo tanto, existe cierta separación entre los componentes del haz de salida.

Este dispositivo no se usa comúnmente hoy en día, pero existen diseños similares disponibles comercialmente.

El despolarizador de Lyot es otro diseño antiguo. Fue inventado por Bernard Lyot . Consta de dos láminas de onda con sus ejes rápidos separados 45°, siendo la segunda lámina el doble de gruesa que la primera. La salida es periódica en función de la longitud de onda y del grosor de las láminas de onda. Se requieren consideraciones especiales al utilizar este despolarizador en una aplicación particular, ya que el grosor óptimo de las láminas de onda depende de la longitud de onda de la señal y del espectro óptico con el que se vaya a utilizar. Está disponible comercialmente para aplicaciones visibles de banda ancha.

Este dispositivo resulta especialmente atractivo en la fibra óptica, donde se utilizan dos tramos de fibra óptica de longitud adecuada que mantienen la polarización, empalmados en un ángulo de 45°, en lugar de las placas de onda, por lo que no se requieren otros componentes como divisores de haz .

El despolarizador de Lyot y dispositivos similares se basan en el hecho de que los retardos de las láminas de onda o retardadores ópticos dependen de la frecuencia o longitud de onda óptica. Esto provoca dispersión del modo de polarización, lo cual puede ser perjudicial. Además, no pueden utilizarse para señales (cuasi)monocromáticas. Para estas últimas, se necesitan despolarizadores variables en el tiempo. Estos se componen de retardadores ópticos variables en el tiempo. Una forma eficaz de implementar despolarizadores variables en el tiempo es mediante láminas de onda giratorias o dispositivos ópticos equivalentes.

Una placa de media onda giratoria produce una polarización periódica en el tiempo y, por lo tanto, se dispersa eficazmente para obtener respuestas suficientemente lentas. Su polarización de entrada debe ser lineal. La polarización de salida resultante es una polarización lineal giratoria . Del mismo modo, la polarización circular se puede despolarizar con una placa de cuarto de onda giratoria . La polarización de salida es nuevamente lineal. Si una placa de media onda y una de cuarto de onda se concatenan y giran a diferentes velocidades, cualquier polarización de entrada se despolariza. Si las placas de onda no son perfectas, más placas de onda giratorias pueden mejorar el rendimiento. ^{[ 2 ]} Basados ​​en placas de onda giratorias electroópticas, estos despolarizadores independientes de la polarización están disponibles comercialmente con intervalos de despolarización de hasta360  ns .