1. 편광의 생성 ☞ 편광(Polarization) 참조
ㅇ 산란 (Scattering)에 의한 편광 생성
- 진행방향에 직각으로 산란되는 빛은 편광이 됨
. 例) 다이폴은 그 축 방향으로 진동하지 않음
ㅇ 반사 (Reflection)에 의한 편광 생성
- 반사된 빛은 입사평면에 수직으로 만 진동할 수 있어서 반사된 빛은 편광이 됨
. 빛은 편광 형태에 따라 매질 경계면에서 다르게 프레넬 반사됨
ㅇ 투과 (transmission)에 의한 편광 생성
- 빛이 브루스터 각으로 입사하면,
. 선형편광된 수평편광(s 편광) 성분은 반사되고, 기타 성분 만 투과되므로,
. 이 과정을 여러번 반복하면 투과하는 빛은 점점 편광이 됨
ㅇ 흡수 (Absorption)에 의한 편광 생성
* 선택 흡수(Selective Absorption) 또는 이색성(Dichroism)에 의한 편광 생성
- 특정 방향에서 더 많은 흡수가 일어남
. 결과적으로 투과되는 빛은 편광이 됨
. 이러한 광학적 흡수의 이방성을 이색성(Dichroism)이라고 함
- 즉, 빛이 이색성 결정(Dichroic Crystal) 또는 편광 물질을 통과하는 동안에,
. 흡수 방향과 같은 성분은 흡수되고,
. 이에 수직한 성분 만 통과되어서,
. 결국, 투과되어 나오는 빛은, 직선 편광이 됨
- 例) 선 격자 편광기(Wire Grid Polarizer), 폴라로이드(Polaroid), 전기석(Tourmaline) 등
ㅇ 복굴절 (Birefringence)에 의한 편광 생성
- 무편광 빛이 결정축과 다른 방향으로 입사하면, 빛이 서로 수직으로 선형편광된
두 갈래의 빛으로 갈라지어 나오게됨
. 例) 니콜 프리즘(Nicol Prism)
2. 편광기 / 편광판 / 편광자 (Polarizer)
ㅇ 무 편광 자연 광을 입력시켰을 때, 편광된 빛을 출력하는 광학 장치
- 특정 편광 상태 만을 선택하고,
- 나머지 모든 편광 상태는 모두 배제(걸러냄)함으로써,
- 결국, 원하는 편광된 빛 만 출력 가능
ㅇ (편광기 용어)
- 무 편광 자연 광 : 例) 태양광(자연광으로써 무수히 제멋대로 편광되어 무 편광된 광) 등
- 편광 필터 (Polarized Light Filter)
. 무 편광 빛의 편광을 위해, 진동하는 평면들 중 하나를 제외하고, 모든 평면을 제거하는 필터
.. 편광 렌즈(선글라스)는, 하나의 진동 방향만 남기고, 나머지 모든 진동 방향을 차단하여,
.. 대지,건물 등에서 반사되어 나온 빛의 눈부심을 줄여줌
.. 이때, 외관이나 색상은 변하지 않음
. 한편, 편광 필터의 사용이, 빛의 색상,파장,주파수,전파 속도에는 변화를 주지 않음
.. 다만, 일부 에너지가 필터로 걸러지므로, 빛의 강도는 감소함
- 편광기의 투과축 (TA, transmission axis)
. 전기장 진동이 잘 통과하는 방향 축을 일컬음
.. 이상적인 편광기는, TA 방향으로만 진동하는 편광된 빛 만을 통과시킴
3. 편광기 출력 형태에 따른 구분
ㅇ 선형 또는 직선 편광기 (Linear Polarizer)
- 한쪽 직선 방향의 전기장 진동 만을 선택적 제거하고,
이에 수직한 직선 방향의 진동 들을 통과시키는 장치
- 선택이 엄격하지 못하므로 대부분 부분 편광기 역할로 됨
ㅇ 원형 편광기 (Circular Polarizer)
ㅇ 타원 편광기 (Elliptical Polarizer)
ㅇ 부분 편광기 (Partial Polarizer)
※ [참고] ☞ 선형 편광, 원형 편광, 타원 편광 등 참조
4. 광섬유 편광 조절기
ㅇ 광섬유를 직경 수 Cm 정도의 디스크에 감아 회전시키며 편광을 제어하는 장치
ㅇ 용도 : 편광 분산 보상용, 코히어런트 광통신에서 편광 제어용
5. 위상지연자(Retarder) 또는 파장판(Wave Plate)
ㅇ 입사파의 편광 상태를 바꾸는 광학 부품
- 입사파의 다른 성분 간에 위상 차이를 줌
6. 편광분리기 (Polarizing Beam Splitter, PBS)
ㅇ 빛을 편광 상태(例, 수평,수직)에 따라, 두 개의 빔으로 분리하는 장치
ㅇ 출력 : 두 갈래의 서로 다른 편광 빛 (즉, 두 방향으로 분리된 편광 광)
ㅇ 구조 : 프리즘 형태이거나 다층 박막 구조
ㅇ 용도 : 광학 통신, 양자 광학, 레이저 시스템 등
ㅇ 例) 수직 편광은 투과, 수평 편광은 반사되는 방식