Polarización de la radiación láser

En la mayoría de los casos, la luz emitida por el láser está polarizada. Generalmente polarizado linealmente, es decir, el campo eléctrico oscila en una dirección específica perpendicular a la dirección de propagación del rayo láser. Algunos láseres (p. ej., láseres de fibra) no producen luz polarizada linealmente, sino otros estados de polarización estables, que se pueden convertir en luz polarizada linealmente utilizando una combinación adecuada de placas de ondas. En el caso de radiación de banda ancha, y el estado de polarización depende de la longitud de onda, no se puede utilizar el método anterior.

Figura 1: Radiación láser con diferentes estados de polarización, con varios pulsos propagándose de izquierda a derecha.

En algunos casos especiales, se pueden generar haces polarizados radialmente, es decir, la dirección de polarización en la sección transversal del haz es radial. Generalmente, la radiación polarizada radialmente se obtiene polarizando primero la luz a través de algunos elementos ópticos, o se puede obtener directamente de un láser. La ventaja de este método es que se pueden evitar las pérdidas por despolarización y se puede aplicar a láseres masivos de estado sólido.
La radiación láser polarizada se requiere en muchas aplicaciones. P.ej:
Conversión de frecuencia no lineal, donde la coincidencia de fase se puede satisfacer en una sola dirección de polarización
Se requieren dos rayos láser para el acoplamiento de polarización (ver combinación de rayos de polarización)
Procesamiento de rayos láser en dispositivos dependientes de la polarización, como interferómetros, amplificadores ópticos semiconductores y moduladores ópticos
También hay algunos láseres (muchos láseres de fibra) que emiten luz que no está polarizada. Esto no significa que la salida del láser sea luz no polarizada. Las potencias de los dos componentes de polarización son iguales en cualquier momento y las amplitudes de los dos son completamente independientes. Es solo que el estado de polarización es muy inestable, por ejemplo, debido a las fluctuaciones de temperatura o cambios entre diferentes direcciones. Para obtener luz completamente despolarizada, se requieren algunas ópticas de despolarización.
El grado de polarización de la luz polarizada linealmente se caracteriza por la relación de extinción de polarización (PER), que se define como la relación de la potencia en las dos direcciones de polarización, en decibelios. La relación de extinción del polarizador debe ser mayor que la del rayo láser.