Placa de fase, rotador de polarização, placa de retardação, waveplate — chame como quiser, um dispositivo que altera a direção ou caráter da polarização de um feixe laser é mais conveniente do que virar o laser de lado. Pegue uma placa de material birrefringente e vamos calcular a espessura necessária.
Encontre os índices de refração do seu material birrefringente no comprimento de onda que será usado. Materiais birrefringentes têm dois índices de refração para luz polarizada em direções ortogonais, e esses índices mudam com o comprimento de onda. Um catálogo de materiais ou recurso online fornecerá os índices necessários.
Como exemplo, usaremos calcita a 590 nanômetros. Os dois índices para calcita são 1,658 e 1,486.
Subtraia os dois índices para encontrar a medida de birrefringência.
Para calcita, a diferença é 0,172.
(Nota: para algumas aplicações o sinal da diferença importa, pois alguns cristais são opticamente negativos e outros positivos. Não nos preocuparemos com isso, mas o catálogo diria que calcita é opticamente negativa.)
Determine quanta rotação de polarização você deseja. Tipicamente, waveplates introduzem atrasos de fase de meia onda ou quarto de onda. Uma placa de quarto de onda transforma luz linearmente polarizada em elipticamente polarizada, enquanto uma de meia onda gira um feixe linearmente polarizado para outro ângulo de polarização.
Para nosso exemplo, buscamos retardação de quarto de onda.
Calcule a espessura usando a relação:
t = (lambda/delta) * wavefractiononde lambda é o comprimento de onda, delta é a medida de birrefringência, e wavefraction é o atraso de polarização desejado, medido em frações de onda.
Para nosso exemplo, quarto de onda em calcita a 590 nm: t = ((590×10⁻⁹)/(0,172)) × (1/4) = 0,86 × 10⁻⁶ metros, ou menos de 1 mícron!
Adicione mais espessura! Embora matematicamente correta, essa placa seria extremamente frágil, se fabricável. Em vez de calcular para diferença de fase de quarto de onda, calcule para algo como 10 1/4 ondas. Isso dá espessura de cerca de 35,2 mícrons, mais razoável. Desde que você inclua a diferença de fase "extra" não inteira desejada, pode tornar a waveplate mais grossa com esse princípio.
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