“偏振”是各种激光器的普遍性质,这是由激光形成的原理决定的。激光束是由激光器内发光介质粒子的受激辐射形成的。受激辐射有鲜明的特点:外来光子照射激光上能级粒子时,粒子辐射出一个光子并跃迁到下能级,受激辐射所产生的光子与外来光子具有相同的相位、相同的传播方向和相同的偏振状态。当激光器内受激辐射形成光子流时,一个模式光子流中的全部光子都具有相同的相位、相同的传播方向和相同的偏振状态。这意味着一个激光纵模(频率)一定是偏振的。
并不是所有激光都是偏振光。
引起激光偏振态的因素有很多,比如:
1.从谐振腔的角度讲,谐振腔的端面反射,为了使尽可能多的光子被局域在腔内,形成稳定振荡产生激光,往往会在端面镜上镀增反膜,根据菲涅尔定律,在多层反射膜作用下,最终的反射光由自然光变为线偏振光。
2.从增益介质的角度讲,激光的产生基于受激辐射,即激发态原子在外来光子的激发下,辐射出一个与外来光子相同振动方向(偏振态)的光子,这就使得激光保持稳定唯一的偏振态,即使偏振态发生微小变化,也会因为无法形成稳定振荡被谐振腔滤掉。
在实际的激光器制作中,往往会在激光器内部插入波片和偏振晶体,固定谐振腔稳定条件,使腔内偏振态唯一,激光能量更加集中,激发效率更高,避免因无法振荡引起的损耗。
因此,激光的偏振态视谐振腔结构、增益介质性质与振荡条件等有关,并不唯一。
原文标题:激光的偏振