Объединение света одной линейной поляризации

Есть ли способ объединить два (когерентных) луча с одинаковой поляризацией и длиной волны без потерь таким образом, чтобы результирующий луч имел ту же поляризацию , что и начальные лучи?

Я знаю, что можно объединить два ортогонально поляризованных луча с помощью светоделителя с обратной поляризацией, но результирующий луч будет иметь другую поляризацию, чем оба падающих луча, что нежелательно.

Я также знаю, что существуют светоделители x:1-x, но они будут удалять большое количество входящего света, что также нежелательно.

Эти лучи имеют одинаковую длину волны или разные?
Y-переход в оптическом волноводе?
@ThePhoton Эти лучи имеют одинаковую длину волны, я отредактирую вопрос, чтобы подчеркнуть это.
@Cryo Похоже, это может сработать, хотя литература в Интернете кажется скудной. Есть ли статья, показывающая, как это работает с лучами и, возможно, каково результирующее поле в зависимости от входных полей?
Вы должны иметь возможность использовать сплиттеры 1x2 в обратном порядке. Подойдут ли одномодовые ( thorlabs.com/navigation.cfm?guide_id=2421 ) или многомодовые ( thorlabs.com/navigation.cfm?guide_id=2482 ) оптоволоконные версии? Одномодовый даст вам лучшую производительность, но вам потребуется хорошее качество луча, чтобы иметь эффективную связь, также одномодовый будет более специфичным для длины волны.
@Cryo Похоже, что одномодовые сплиттеры 1x2 могут работать, хотя, судя по объяснению того, что здесь происходит , кажется, что при работе в качестве объединителя довольно много потерь. Кроме того, похоже, что он не поддерживает состояния поляризации.

Ответы (1)

Да, это можно сделать, если два луча взаимно когерентны.

  1. Сохраняйте поляризацию одного из лучей вертикально и поворачивайте поляризацию одного из лучей в горизонтальное положение.
    2. Объедините два луча, используя поляризационный светоделитель в обратном порядке. Если фазы двух лучей точно совпадают, получается один луч с линейной поляризацией под углом 45 градусов.
  2. Затем можно использовать вращатель поляризации для ориентации поляризации в любом желаемом направлении.

Примечание: любая небольшая разность фаз между двумя лучами приведет к эллиптической, а не линейной поляризации на выходе. Это можно исправить ниже по потоку, но проще просто отрегулировать фазу, пока поляризация на выходе не станет линейной.

Я пытался смотреть на вращатели поляризации, но, похоже, нет никакого способа описать их с помощью матриц Джонса. Являются ли они комбинацией полуволновых и четвертьволновых пластин?
В Википедии есть неплохая статья о ротаторах поляризации [ en.wikipedia.org/wiki/Polarization_rotator] .