Plat de vague

Un plat de vague de ou le retardateur est un dispositif optique du qui change l'état de la polarisation d'une vague de la lumière voyageant par lui.

Un plat de vague fonctionne à côté de décaler la phase de la vague légère entre deux composants perpendiculaires de polarisation. Un plat typique de vague est simplement un cristal biréfringent du avec une épaisseur soigneusement choisie. Le cristal est coupé de sorte que l'axe extraordinaire (parallèle polarisé à l'axe d'anisotropie ) soit parallèle aux surfaces du plat. Quand l'index extraordinaire est plus petit que (polarisé perpendiculairement à l'axe de l'anisotropie) l'index ordinaire, comme en calcite , l'axe extraordinaire s'appelle l'axe rapide et l'axe ordinaire s'appelle l'axe lent. La lumière a polarisé le long des propagations rapides d'axe plus rapidement que la lumière polarisée le long de l'axe lent. Ainsi, selon l'épaisseur du cristal, la lumière avec des composants de polarisation le long des deux haches émergera dans un état de polarisation différent. Le plat de vague est caractérisé par la quantité de $relatif de la phase \ Gamma$ ; qu'il donne sur les deux composants, qui est lié au &Delta de biréfringence ; n et le L d'épaisseur du cristal par la formule $de \ Gamma=2 \ pi \, \ delta n \, l \ lambda.$

Par exemple un plat quarter-wave crée un déphasage quart de la longueur d'onde et peut changer la lumière linéairement de polarisation en circulaire et vice versa. Ceci est fait en ajustant le plan de la lumière d'incident de sorte qu'il fasse l'angle 45° avec l'axe rapide. Ceci donne les vagues ordinaires et extraordinaires égales d'amplitude.

L'autre type commun de plat de vague est un plat à demi onde , qui retarde une polarisation par une demi-longueur d'onde, ou de 180 degrés. Ce type de plat de vague tourne la direction de polarisation de la lumière polarisée linéaire. Des plats de vague en général aussi bien que des polariseurs peuvent être décrits using le formalisme de la matrice de Jones de , qui emploie un vecteur pour représenter l'état de polarisation de lumière et d'une matrice pour représenter la transformation linéaire d'un plat ou d'un polariseur de vague.

En raison de la dispersion , un plat simple de vague donnera une différence de phase qui dépend de la longueur d'onde de la lumière. Waveplates sont ainsi fabriqués pour fonctionner pour une gamme particulière des longueurs d'onde. La dispersion peut être réduite au minimum en empilant deux waveplates qui diffèrent par une quantité minuscule dans l'épaisseur dos à dos, avec l'axe lent d'un le long de l'axe rapide de l'autre. Avec cette configuration, la phase relative donnée peut être, pour le cas d'un plat à demi onde, moitié d'une longueur d'onde plutôt que demi plus un nombre entier. Ceci s'appelle un plat de vague de zéro-ordre de . Comme des objectifs, des plats de vague peuvent également être faits au achromatique en combinant des matériaux avec la dispersion différente .

Pour la vague simple un plat changeant la longueur d'onde de la lumière présente une erreur linéaire dans la phase. L'inclinaison du plat de vague entre par l'intermédiaire de 1/cos dans la longueur de trajet et ainsi seulement quadratiquement dans la phase. Pour la polarisation extraordinaire l'inclinaison change également l'indice de réfraction en ordinaire par l'intermédiaire de cos, ainsi combiné avec la longueur de trajet, le déphasage pour la lumière extraordinaire due à l'inclinaison est zéro.

Un déphasage indépendant de polarisation de l'ordre nul a besoin d'un plat avec l'épaisseur d'une longueur d'onde. Pour la calcite l'indice de réfraction change dans la première décimale décimale, de sorte qu'un véritable plat zéro d'ordre soit dix fois plus épaisses qu'une longueur d'onde. Pour le quartz et le fluorure de magnésium de l'indice de réfraction change dans la deuxième décimale décimale et véritable les plats zéro d'ordre sont commun pour des longueurs d'onde au-dessus de 1 µm.

Voir également

systeme optique en cristal

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